Классификация цемента: Виды цемента: классификация — Работаем с Кирпичом – ГОСТ 23464-79* Цементы. Классификация
Классификация цементов.
В соответствии с ГОСТ 30515. По назначению цементы делятся: общестроительные – основным требованием к которым является обеспечение прочности и долговечности бетонов и растворов; специальные – к которым наряду с формированием прочности предъявляются специальные требования. По виду клинкера цементы подразделяются на основе: портландцементного клинкера, глиноземистого (высокоглиноземистого) клинкера, сульфоалюминатного (-ферритного) клинкера. По вещественному составу цементы подразделяются на типы, характеризующиеся различным видом и содержанием добавок. В соответствии с ГОСТ 31108 и европейским стандартам ЕН 197-I они подразделяются на 5 типов: ЦЕМ I (портландцемент, не содержащий минеральных добавок в качестве основного компонента), ЦЕМ II (портландцемент с минеральными добавками), ЦЕМ III (шлакопортландцемент), ЦЕМ IV (пуццолановый цемент), ЦЕМ V (композиционный цемент). Вид и содержание минеральных добавок регламентируется в нормативных документах на конкретный вид цемента. По срокам схватывания цементы подразделяются: на медленносхватывающиеся – с нормируемым сроком начала схватывания более 2 часов; нормально схватывающиеся – с нормируемым сроком начала схватывания от 45 мин до 2 ч; быстросхватывающиеся – с нормируемым сроком начала схватывания менее 45 мин. По скорости твердения общестроительные цементы подразделяют: на нормально твердеющие – с нормированием прочности в возрасте 2 (7) и 28 суток, быстротвердеющие – с нормированием прочности в возрасте 2суток, повышенной по сравнению с нормальнотвердеющими, и 28 суток.
Разновидности цементов (бтц, обтц, сбтц) – состав, основные характеристики и применение.
Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) характеризуется более быстрым нарастанием прочности в первые 3 сут. твердения. Более быстрое твердение цемента достигается за счет содержания в клинкере активных минералов (C3S + С3А = = 60…65 %), а также за счет повышения тонкости помола клинкера до удельной поверхности 3500…4000 см2/г. При помоле БТЦ допускается введение активных минеральных добавок (не более 15 %) или доменных гранулированных шлаков (до 20 % по массе цемента). Быстротвердеющие портландцемент марок 400 и 500 целесообразно применять при изготовлении сборных высокопрочных обычных и предварительно напряженных железобетонных изделий и конструкций. Применение быстротвердеющего портландцемента при возведении сооружений из монолитного бетона позволяет значительно сократить сроки выдержки конструкций в опалубке. При хранении в течение 1…2 месяца БТЦ утрачивает свойство быстро твердеть и набирает прочность, как обычный портландцемент. Следовательно, хранить БТЦ длительное время нецелесообразно. В ряде случаев применять БТЦ нельзя. Из-за высокого содержания в клинкере C3S и С3А при гидратации образуется большое количество Са(ОН)2 и гидроалюминатов кальция, что делает цементный камень не стойким к химической коррозии. Поэтому БТЦ применяют лишь для конструкций, работающих в неагрессивной среде. Из бетона, изготовленного на БТЦ, не выполняют массивные конструкции. Чрезмерное тепловыделение вызывает сильный разогрев ядра таких конструкций, в то время как внешние поверхности охлаждаются. Из-за большого перепада температур в теле бетона могут возникнуть термические напряжения, что приводит к растрескиванию конструкции.
Классификация цементов
По назначению цементы подразделяют на:
— общестроительные;
— специальные.
По виду клинкера цементы подразделяют:
— на основе портландцементного клинкера;
— на основе глиноземистого (высокоглиноземистого) клинкера;
— на основе сульфоалюминатного или сульфоферритного клинкера.
По вещественному составу цементы подразделяют на типы, в зависимости от вида и содержания минеральных добавок. Вид и содержание минеральных добавок регламентируют в нормативных документах на цемент конкретного вида и обозначают в маркировке: бездобавочный портландцемент ПЦ500 Д0; портландцемент с активными минеральными добавками ПЦ500 Д20; шлакопортландцемент ШПЦ-400; Пуццолановый портландцемент ППЦ-400; расширяющийся портландцемент РПЦ-500 и т.д.
По прочности на сжатие цементы подразделяют на классы: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5; на цементы конкретных видов могут быть:
— установлены дополнительные классы прочности;
— с учетом их назначения классы прочности не устанавливают.
По скорости твердения общестроительные цементы подразделяют на:
— нормальнотвердеющие — с нормированием прочности в возрасте 28 сут;
— быстротвердеющие — с нормированием прочности в возрасте 2 (3)сут, повышенной по сравнению с нормальнотвердеющими, и 28 сут.
По срокам схватывания цементы подразделяют на:
— медленносхватывающиеся с нормируемым сроком начала схватывания более 2 ч;
— нормальносхватывающиеся — с нормируемым сроком начала схватывания от 45 мин до 2 ч;
— быстросхватывающиеся с нормируемым сроком начала схватывания менее 45 мин.
Нормирование специальных свойств
– Цементы, к которым не предъявляют специальных требований
–Цементы, к которым предъявляют специальные требования:
По сульфатостойкости
По объемным деформациям при твердении — безусадочные с величиной расширения в 3-х суточном возрасте не более 0.1%, расширяющиеся – деформация в 3-х суточном возрасте более 0.1%, самонапрягающиеся (нормируется энергия самонапряжения)
По тепловыделению — низкотермичные с тепловыделением за 3-е суток не более 230 Дж/г, за 7 суток – не более 270 Дж/г, умеренноэкзотермичные с тепловыделением за 7 суток не более 315 Дж/г
По декоративным свойствам – белый9 степень белизны не менее 68%) и цветной ПЦ (в соответствии с эталоном)
Обязательные показатели качества для цементов приведены в таблице .
Таблица
Наименование показателя, единица измерения | Вид цемента |
Прочность на сжатие, изгиб, МПа | Все цементы |
Вещественный состав, % | Все цементы |
Равномерность изменения объема | Все цементы на основе портландцементного клинкера (ПЦК) |
Самонапряжение, МПа | Цементы напрягающие |
Линейное расширение, % | Цементы расширяющиеся, напрягающие, безусадочные |
Тепловыделение, кал/г | Цементы для гидротехнических сооружений |
Водоотделение, % или мл | Цементы для строительных растворов, дорожные, тампонажные |
Содержание оксида магния MgО в клинкере, % | Все цементы на основе ПЦК |
Содержание оксида серы (VI) SO3, % | Все цементы на основе ПЦК |
Содержание хлор-иона Сl—, % | Все цементы на основе ПЦК |
Минералогический состав, % | Цементы на основе ПЦК: сульфатостойкие, тампонажные, цементы для труб, шпал, опор, мостовых конструкций |
Удельная эффект. активность естественных радионуклидов, Бк/кг | Все цементы |
Классификация цемента — Материалы и свойства
Автор Admin На чтение 4 мин. Просмотров 42 Опубликовано
Цементы – основные гидравлические вяжущие вещества. Главная их составная часть – силикаты и алюминаты кальция, образующиеся в результате обжига (до спекания) исходного сырья, состав которого определяется видом цемента.
Цементная промышленность СНГ производит более 30 видов цементов. Из них наибольший объем выпуска имеют портландцемент (около 66 %), шлакопортландцемент (около 27 %), и пуццолановый портландцемент (около 6 %).
Портландцемент (ГОСТ 10178—76) – наиболее характерный и распространенный представитель гидравлических вяжущих веществ, получаемый при совместном тонком измельчении портландцементного клинкера и необходимого количества гипсового камня. Технологический процесс производства портландцемента включает добычу в карьере сырья, подготовку сырьевой смеси, получение клинкера путем обжига (до спекания) смеси при температуре до 1450 °С на спекательных решетках или во вращающихся печах, помол клинкера совместно с добавками в тонкий порошок.
Исходным сырьем служат мергели, известняки (или мел) и глины. С мергелем, представляющим собой природную смесь тончайших частиц известняка и глины, в состав цемента вносятся все необходимые оксиды (кальция, кремния, алюминия и железа). С известняком (или мелом) в цемент поступает основной компонент – оксид кальция, остальные попадают из глины.
Сырьевую смесь чаще составляют из двух или нескольких компонентов, поскольку мергели с химическим составом, обеспечивающим получение клинкера необходимого качества, встречаются в природе редко. Обычно сырьевая смесь состоит в среднем из 75 % известняка и 25 % глины. Портландцемент с заданными свойствами получается при следующем содержании оксидов, %: кальция – 64 — 67, кремния – 19-24, алюминия – 4-7, железа – 2-6.
В зависимости от свойств сырья и типа обжигательных печей сырье к обжигу подготовляется сухим или мокрым способом. При сухом способе известняк и глину вначале дробят, высушивают и совместно измельчают; из полученной при этом сырьевой муки приготовляют гранулы в виде зерен диаметром 20—40 мм. Гранулы обжигают во вращающейся печи, получая клинкер, который затем измельчают совместно с гипсовым камнем и другими добавками. Гипсовый камень (до 5 %) добавляется для регулирования сроков схватывания цемента; шлак, доломит и другие добавки (до 15 %) – для снижения стоимости цемента без ухудшения его свойств.
При мокром способе процесс подготовки сырья включает предварительное измельчение сырьевых компонентов в отдельности и последующий помол их смеси в многокамерных сырьевых мельницах в присутствии воды, которая понижает твердость сырья и сокращает удельный расход энергии на помол. Получившийся при этом шлам в виде сметанообразной массы перекачивают в шламбассейны, где анализируют и при необходимости корректируют его состав. Затем шлам поступает во вращающуюся печь. Обожженный в печи продукт – клинкер – направляется в холодильник для охлаждения до 80—100°С, а из холодильника – на склад, где его выдерживают в течение одной-двух недель. За это время содержащийся в клинкере свободный оксид кальция гасится влагой воздуха, что обеспечивает равномерность изменения объема цемента в процессе его твердения. После этого клинкер поступает на помол совместно с добавками в многокамерные шаровые мельницы.
Клинкер портландцемента состоит из четырех клинкерных минералов, %: трехкальциевого силиката – 40-65, двухкальциевого силиката – 15 — 40, трехкальциевого алюмината – 3 -15 и четырехкальциевого алюмоферрита – 10 — 20. Каждый из них обладает специфическими свойствами, которые определяют свойства портландцемента. Наиболее активны трехкальциевый силикат, придающий цементу повышенную прочность и способность быстро твердеть, и трехкальциевый алюминат, обеспечивающий набор прочности цементом в первые сутки, а также интенсивное выделение теплоты.
При затворении портландцемента водой образуется пластичное клейкое цементное тесто, которое постепенно загустевает и затвердевает, переходя в камневидное состояние. Процесс твердения условно разделяют на три периода: растворение, коллоидация и кристаллизация.
Прочность цементного камня заметно нарастает в течение первых 7 суток. В интервале 7—28 суток рост прочности замедляется, в дальнейшем увеличение ее незначительно, но может продолжаться многие годы. В зависимости от прочности портландцемент подразделяется на четыре марки: 300, 400, 500 и 600, что соответствует пределу прочности при сжатии 30, 40, 50 и 60 МПа.
Портландцемент широко используется в строительстве и промышленности строительных материалов, в том числе в камнеобрабатывающем производстве, например для изготовления декоративных плит на основе природного камня.
Наряду с обыкновенным портландцементом отечественная цементная промышленность выпускает ряд его разновидностей, к которым относятся быстротвердеющий, сульфатостойкий, пластифицированный, белый, цветной и некоторые другие портландцемента специального назначения.
Быстротвердеющий портландцемент БТЦ (ГОСТ 10178—76*) характеризуется более интенсивным нарастанием прочности в первые трое суток твердения. Применяется в случаях, когда требуется быстрое упрочение раствора и бетона, например при ремонтных и восстановительных работах.
Цемент
Цемент в СССР выпускался в огромных количествах. Сейчас же производство этого строительного материала в странах СНГ значительно сократилось. В продаже много можно найти импортный цемент, в основном из Китая и Турции.
Китайский цемент дешевле, но как известно, сведениям указанным на упаковке китайской продукции доверять нужно с осторожностью.
Турецкий цемент, в настоящее время экспортируется высокого качества, применяется для отдельных строительных процессов. Например, белый цемент турецкой фирмы CIMSA стоит порядка 20$ за 50 кг, и может применяться для производства облицовочных материалов, или для заливки особо прочных и гладки полов под изображения.
Отечественная классфикация цемента включает в себя две буквы М и Д и цифры после них. Например М350-Д20. Этой аббревиатурой и определяются основные технические характеристики цемента, хотя подробностей они не раскрывают, как например это делает Европейская классификация.
Отечественная классификация цемента
Буква М в отечественной классификации – указывает на максимальную нагрузку на сжатие на тестовый кубик цементной массы.
Может быть в пределах от 100 до 700 кг/см куб.
(Обозначение М400 указывает, что в данной упаковке находится цемент с прочностной характеристикой 400 кг/см куб.)
Чем выше этот показатель – тем качественнее цемент и у него более широкая область применения. Но и цена с ростом этого параметра также растет.
В большинстве случаев для строительства применяют недорогой цемент М500, который достаточный по прочностным показателям для возведения фундаментов частных домов, или для кирпичной кладки стен одно-двухэтажных зданий.
Нередко, радии экономии средств, применяют и цемент М400 – в малоэтажном легком строительстве, для непрочных стяжек полов, для штукатурных работ.
Особопрочные марки М700 используют в промышленности при строительстве ответственных высоконагруженных конструкций, например, — для мостов.
Буква Д указывает на процентное количество каких либо добавок в цементе. Различные добавки могут сильно менять как прочностные показатели, так и другие свойства цемента.
Например, М400 Д20, означает, что в цемент введено 20 процентов различных добавок.
Применение в быту
Обычный цементно-песчаный раствор готовят в следующих пропорциях (по объему)
- 1 часть цемента
- 3 части песка
- 0,5 частей воды.
Такой состав применяется в большинстве случаев в быту, — для заделки трещин, штукатурки стен, кладки межкомнатных перегородок из кирпича и т.д.
Но большая часть производимого цемента идет на приготовление бетонов. Простейший состав бетонной смеси такой:
- 1 часть цемента
- 2 части песка
- 4 части щебня
- 0,5 частей воды
Такой бетон можно приготовить и своими руками. Подробнее прочитать Приготовление бетона в домашних условиях
Хранить цемент долго нельзя! Он быстро теряет свои характеристики, особенно по прочности.
Европейская классификация
Цемент, поступающий в страну из-за рубежа, имеет большей частью европейскую классификацию.
Аббревиатура обозначения технических характеристик европейского цемента довольно сложна. Что бы выбрать европейский цемент, специалисты пользуются специальной таблицей. (см. ниже). Но зато, для специалистов, такая классификация дает полное представление о свойствах рассматриваемого цемента.
Для массового потребителя достаточно ориентироваться в основных определениях.
Буквы СЕМ – что означает собственно цемент.
Римские цифры от I до V обозначают класс добавок.
- I – портландцемент без добавок
- II – портлантцемент с обычными минеральными добавками. Виды добавок кодируются буквами под дробью, например: II/ A-LL
- III – портландцемент с добавлением шлака
- IV – цемент пуццолановый
- V – цемент композиционный
Также, цифры от 32,5 до 52,5 указывают на прочность после 28 дневной выдержки.
Ниже приведена европейская классификация цемента по составу.
Европейская классификация цемента 1 Европейская классификация цемента 2 Европейская классификация цемента 3 Европейская классификация цемента 4Классификация цемента (стр. 3 из 4)
Отличие строительно-технических свойств расширяющихся цементов Рядовых портландцементов состоит в компенсированной усадке (линейные деформации (свободное расширение) цементного камня обычно составляют 0,07%). Для напрягающих цементов значения величины свободного расширения существенно выше. Кроме компенсированной усадки, цементный камень на основе расширяющегося цемента характеризуется пониженной проницаемостью, высокой морозостойкостью и коррозийной стойкостью.
В составе сухих строительных смесей расширяющиеся цементы целесообразно применять в составе композиций гидроизоляционного назначения, в ремонтных составах, смесях с повышенной трещиностойкостью (полы) и др.
Сульфатостойкие цементы — цементы, образующие камень, устойчивый к действию воды, содержащей сульфатные анионы. К сульфатостойким цементам относят цементы на основе портландцементного клинкера (сульфатостойкий портландцемент, сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками, сульфатостойкий шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент). Основная причина сульфатной коррозии цементного камня — образование в уже затвердевшем и прочном камне за счёт взаимодействия гидроалюминатов кальция, входящих в состав цементного камня, и сульфат-ионов коррозионной среды эттрингита (гидросульфоалюмината кальция). Объём твёрдой фазы при этой реакции увеличивается в 2,5 раза, что вызывает внутренние напряжения в камне, появление трещин и может привести к разрушению. Сульфатостойкость цементов достигается, в основном, заснёт ограничения (нормирования) в портландцементном клинкере содержания алюминатной фазы (С3А): 5% -для сульфатостойких портландцемента и цемента с минеральными добавками и 8% — для сульфатостойких шлакопортландце мента и пуццоланового портландцемента (ГОСТ 22266), а также общего содержания в клинкере AI203 (5%). Сульфатостойкий портландцемент производится без добавок, в состав остальных видов сульфатостойких цементов вводится гранулированный доменный шлак или пуццолановая добавка.
По уровню строительно-технических свойств, кроме стойкости в сульфатных водах, Сульфатостойкие цементы не отличаются от рядовых цементов, следует отметить лишь замедленное нарастание прочности в раннем возрасте, связанное с нормированием минералогического состава клинкера (ограничение содержания С3А) и высоким содержанием активной добавки для пуццоланового портландцемента.
Использование сульфатостойких цементов в технологии сухих строительных смесей целесообразно только в случаях, предусматривающих вероятность службы изделий в условиях сульфатной коррозии: в морской воде, в конструкциях фундаментов, подвальных помещений, подваренных действию сульфатсодержащих грунтовых вод.
Высокой сульфатостойкостью обладают также глинозёмистые (алюмитные) цементы.
Цемент многокомпонентный тонкомолотый (ТМЦ) — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным измельчением портландцементного клинкера (или портландцемента) и минеральных добавок.
В качестве минеральных добавок используются зола-унос, доменный гранулированный шлак, активные минеральные добавки, а также инертные добавки-наполнители (молотые горные породы: известняк, доломит, мрамор, кварц и др.). Суммарное массовое содержание добавок составляет для цемента ТМЦ-Д20 — 20%, для ТМЦ-Д50 — 50% и ТМЦ-Д80 — 80% (ТУ 5738-001-00284339-93). Тонкомолотый многокомпонентный цемент выпускается марок 300,400 500, при тонкости помола удельной поверхности 400м2/кг для цементов, содержащих 20-50% минеральных добавок, и 430 м2/кг для цементов, содержащих до 80% добавок. Цемент ТМЦ может использоваться вместо портландцемента или шлакопортландцемента для некоторых видов сухих строительных смесей.
Насыпная плотность:
· в рыхлом состоянии 900 – 1100;
· в уплотненном 1400 – 1700.
Истинная плотность 3 — 3,1 г/см3.
Тонкость помола влияет на сроки схватывания и твердения, а также на прочность затвердевшего цементного камня: чем тоньше измельчен цементный клинкер, тем быстрее протекают реакции взаимодействия цемента с водой и тем выше его прочность. Однако, слишком тонкий помол может привести к отрицательным результатам: увеличивается водопотребность и возрастают осадочные деформации, понижается прочность цементных растворов и бетонов.При применении цемента сверхтонкого помола происходит быстрее нарастание прочности, наступают первые сроки твердения. Рекомендуемый полидисперсный состав должен включать мелкие частицы размером 40 мкм и крупные 80 мкм. Экономичный способ получения быстротвердеющего цемента состоит в добавлении к обычному цементу 15 -25% сверхтонкого цемента.
Сроки схватывания характеризуются началом и концом. На сроки схватывания большое влияние, кроме помола, оказывает минералогический состав и водопотребность цемента.
Водопотребностью цемента называют количество воды, необходимое не только для гидратации цемента, но и для придания цементному тесту определенной пластичности. В процессе гидратации цементу требуется 15-17% воды от массы цемента. Однако для обеспечения подвижности цементного теста воды берется больше. При испарении лишней воды в цементном камне, растворе или бетоне образуются поры, возникают осадочные деформации, появляются мелкие трещины, прочность снижается, поэтому, чем ниже водопотребность цемента, тем выше его качество. Сроки схватывания цементного теста нормальной густоты составляют от 45 минут до 10 часов. Нормальная густота цементного теста выражается количеством воды (процент от массы цемента), необходимой для придания цементному тесту определенной степени пластичности. Для того, чтобы получить цемент со стандартными сроками схватывания, при помоле клинкера добавляется определенное количество гипса. С повышением температуры сроки схватывания ускоряются, с понижением – уменьшаются.
Прочность цементного камня характеризуется его маркой, которая устанавливается по пределу прочности на сжатие образцов, испытанных в возрасте 28 дней. Цементная промышленность выпускает цемент 300, 400, 500, 550, 600 и по особому заказу 700-800.
Равномерность изменения объема. Цемент, имеющий большое количество свободного CaO или MgO, склонен к изменению объема. Основы теории твердения портландцемента были разработаны Байковым, и согласно этой теории твердение протекает в три периода:
· растворение и гидратация;
· коллоидация;
· кристаллизация.
При смешивании цемента с водой происходит сложное физико-химическое взаимодействие.
Коррозия цемента. Разрушение цементного камня происходит за счет того, что его составляющие растворяются или вступают в химическое взаимодействие с солями и кислотами, содержащимися в воде. Образующиеся новые химические соединения легко растворяются в воде или кристаллизуются в цементном камне со значительным увеличением объема, приводящим к возникновению внутренних напряжений и разрушению. На цементный камень агрессивно действуют воды, содержащие углекислоту, сульфаты, повышенное количество солей магния и свободную кислоту.
Пути защиты от коррозии:
· правильный выбор цемента;
· снижение пористости цемента;
· гидроизоляция;
· введение в цемент пуццолановых добавок.
3. Характеристики цемента
С тех пор, как был изобретен современный цемент, прошло уже почти 200 лет, за это время было получено очень много его разновидностей. В каждой стране, на каждом заводе использовалось свое сырье, разные по характеристикам известняки и глины. В результате портландцемент, произведенный в Англии, отличается от цемента, сделанного на заводе в Германии или России. Чтобы как-то привести качественные характеристики разных цементов к общему знаменателю, используется специальная маркировка, которая обозначает различные характеристики цемента.
Среди основных характеристик цемента выделяют следующие. Морозостойкость – свойство, которое характеризует способность цемента к неоднократному замораживанию и оттаиванию в течение продолжительного периода. Заметим, что чистый цемент не имеет такой способности, это свойство он приобретает благодаря модифицирующим добавкам. Благодаря принятой маркировке можно с легкостью определить обладает данный вид цемента этим свойством или нет. К примеру, если потребуется повышенная морозостойкость конструкции, то в этом случае, выбрать следует гидрофобный цемент 500 купить, который можно в нашей компании.
Коррозионная стойкость цемента обуславливает его способность противостоять практически любому агрессивному воздействию внешней среды. Одним из видов цемента, который характеризуется повышенной коррозионной стойкостью, является пуццолановый цемент. Используют пуццолановый цемент для возведения подземных и подводных сооружений. На пуццолановый цемент 400 цена вполне приемлема, но он не пользуется особым спросом, так как основное строительство в России требует возведения морозостойких конструкций.
Сульфатостойкость – это свойство цемента, обуславливающее способность строительной смеси быть устойчивой к воздействию водных сред, которые содержат сульфат-ионы. Это свойство цемента нашло воплощение в таком виде как сульфатостойкий цемент, который применяется для возведения гидросооружений, подвергающихся воздействию соленой воды. Сульфатостойкий цемент бывает двух видов: сульфатостойкий цемент 300 и сульфатостойкий цемент 400, цена которого немного выше. Однако это ни в коей мере не сказывается на его характеристиках.
Водостойкость как свойство цемента нашло отражение в водонепроницаемом расширяющемся цементе. Как видно из названия, он обладает водостойкостью и способностью увеличиваться в объеме при затвердевании. Причем процесс схватывания происходит очень быстро, буквально за 10 мин. Эти свойства объясняют область применения водонепроницаемого расширяющегося цемента для заделки швов и стыков в железобетонных конструкциях, которые находятся в воде. На водонепроницаемый расширяющийся цемент 500 цена выше, чем на обычный портландцемент.
ГОСТ Р 55224-2012 Цементы для транспортного строительства. Технические условия
ГОСТ Р 55224-2012
Группа Ж12
ОКС 91.100.10
Дата введения 2013-07-01
1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью Фирма «ЦЕМИСКОН» (ООО Фирма «ЦЕМИСКОН»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 ноября 2012 г. N 1248-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)
Введение
Действующий в настоящее время ГОСТ 31108-2003, гармонизированный с европейским региональным стандартом [1] в части классификации, основных технических требований, методов испытаний, критериев и методов оценки соответствия цементов, распространяется только на цементы общестроительного назначения и не содержит специальных требований к цементам для транспортного строительства, в том числе требований к минералогическому составу клинкера и прочности цемента на растяжение при изгибе, приоритетных для бетона дорожных и аэродромных покрытий.
Настоящий стандарт устанавливает технические требования к специальным цементам, применяемым в транспортном строительстве, классы прочности и типы по вещественному составу в зависимости от назначения цемента с учетом классификации и методов испытаний цементов, установленных в ГОСТ 30515, ГОСТ 31108 и ГОСТ 30744 соответственно.
В текст настоящего стандарта в отличие от ГОСТ 31108 включены следующие основные требования:
— классификация цементов для транспортного строительства по назначению;
— ограничения по типам и классам прочности цементов, которые могут применяться в транспортном строительстве;
— предел прочности на растяжение при изгибе цемента для бетонов дорожных и аэродромных покрытий;
— дополнительные требования к вещественному составу цемента и минералогическому составу клинкера.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на цементы, изготавливаемые на основе портландцементного клинкера нормированного состава и применяемые в транспортном строительстве для изготовления бетонов дорожных и аэродромных покрытий, мостовых конструкций, железобетонных изделий, в том числе железобетонных труб, шпал, опор линий электропередачи, бордюрного камня и др., а также для бетона дорожных оснований и укрепления грунтов, для которых специальные требования к минералогическому составу клинкера не предъявляются (далее — цементы), и устанавливает требования к цементам и компонентам их вещественного состава.
Требования настоящего стандарта допускается использовать при проектировании и изготовлении других железобетонных изделий и конструкций, если это не противоречит действующим нормативным документам на эти изделия и конструкции (стандартам, сводам правил и др.).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 51795-2001 Цементы. Методы определения содержания минеральных добавок
ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии
ГОСТ 310.6-85 Цементы. Метод определения водоотделения
ГОСТ 3476-74 Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цемента
ГОСТ 4013-82 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия
ГОСТ 5382-91 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа
ГОСТ ISO 9001-2011 Системы менеджмента качества. Требования
ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия
ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов
ГОСТ 30515-97 Цементы. Общие технические условия
ГОСТ 30744-2001 Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка
ГОСТ 31108-2003 Цементы общестроительные. Технические условия
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 30515.
4 Классификация
4.1 По назначению цементы для транспортного строительства подразделяют на:
— цемент для бетонов дорожных и аэродромных покрытий;
— цемент для бетонов дорожных оснований;
— цемент для изготовления железобетонных изделий и мостовых конструкций, применяемых в транспортном строительстве;
— цемент для укрепления грунтов.
4.2 Классификация цементов, указанных в 4.1, по типам и классам прочности приведена в таблице 1.
Таблица 1 — Типы и классы прочности цементов для транспортного строительства
Назначение цемента | Обозначение по назначению | Типы по вещественному составу | Классы прочности |
Для бетона дорожных и аэродромных покрытий | ДП | ЦЕМ I, ЦЕМ II/А-Ш* | 32,5Н; 32,5Б; 42,5Н; 42,5Б; 52,5Н; 52,5Б |
Для бетона дорожных оснований | ДО | ЦЕМ II/А-Ш, ЦЕМ II/В-Ш, ЦЕМ Ill/A, ЦЕМ V/A** | 32,5Н; 32,5Б; 42,5Н |
Для железобетонных изделий и мостовых конструкций | ЖИ | ЦЕМ I, ЦЕМ II/А-Ш* | 32,5Н; 32,5Б; 42,5Н; 42,5Б; 52,5Н; 52,5Б |
Для укрепления грунтов | УГ | Типы не устанавливают***. Содержание минеральных добавок допускается до 80% массы цемента без учета материалов, содержащих сульфат кальция | 22,5Н; 32,5Н |
* Содержание доменного гранулированного шлака по ГОСТ 3476 в цементах типа ЦЕМ II/A-Ш должно быть не более 15% суммарной массы основных компонентов цемента. ** Композиционный цемент типа ЦЕМ V/A допускается применять для бетона дорожных оснований только на основании заключения о его пригодности, выданного испытательным центром, аккредитованным на право выполнения испытаний цементов или бетонов. *** Возможность применения конкретного цемента должна быть подтверждена экспериментально. Примечание — В настоящей таблице для цементов каждого назначения приведены разрешенные к применению типы и классы прочности цементов. В проектной документации указывают конкретный тип и класс прочности цемента из числа указанных в таблице, который должен быть применен при изготовлении бетонных и/или растворных смесей согласно данному проекту. | |||
4.3 Условное обозначение цемента, кроме цемента для укрепления грунтов, должно включать в себя:
— наименование цемента по ГОСТ 31108;
— обозначение типа и класса прочности цемента в соответствии с таблицей 1;
— обозначение цемента по назначению в соответствии с таблицей 1;
— обозначение настоящего стандарта.
Пример условного обозначения портландцемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий ДП, типа ЦЕМ I, класса прочности 42,5Н:
Портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ДП ГОСТ Р
То же композиционного цемента для бетона дорожных оснований ДО, типа ЦЕМ V/A со смесью золы и шлака, класса прочности 32,5Н:
Композиционный цемент ЦЕМ V/A (Ш-3) 32,5Н ДО ГОСТ Р
В условное обозначение цемента допускается не включать его наименование по ГОСТ 31108, например:
ЦЕМ V/А (Ш-3) 32,5Н ДО ГОСТ Р
4.4 Условное обозначение цемента, предназначенного для укрепления грунтов, должно включать в себя слово «цемент», класс прочности цемента, обозначение по назначению УГ и обозначение настоящего стандарта.
Пример условного обозначения цемента класса прочности 22,5 Н для укрепления грунтов:
Цемент 22,5Н УГ ГОСТ Р
4.5 Условное обозначение цемента, в котором содержание щелочных оксидов не превышает 0,6% его массы, дополняют словом «низкощелочной» или обозначением «НЩ». Обозначение «НЩ» помещают после обозначения класса прочности цемента.
Пример условного обозначения низкощелочного цемента со шлаком для бетона дорожных и аэродромных покрытий, класса прочности 42,5Б:
Низкощелочной цемент ЦЕМ II/А-Ш 42,5Б ДП ГОСТ Р
или ЦЕМ II/А-Ш 42,5Б НЩ ДП ГОСТ Р
5 Технические требования
Цементы, применяемые в транспортном строительстве, должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и изготавливаться по технологической документации, утвержденной предприятием-изготовителем.
5.1 Вещественный состав цемента конкретного типа с учетом примечания к таблице 1 должен соответствовать ГОСТ 31108.
5.2 Прочность на сжатие цемента конкретного класса прочности в возрасте 2; 7 и 28 сут должна соответствовать требованиям ГОСТ 31108.
Примечание — До отмены ГОСТ 10178 ориентировочное соотношение между марками цемента по ГОСТ 10178 и классами прочности по ГОСТ 31108, если необходимо, определяют по приложению А настоящего стандарта.
5.3 Прочность на растяжение при изгибе цемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий должна соответствовать значениям, приведенным в таблице 2.
Таблица 2 — Прочность на растяжение при изгибе
Срок испытаний, сут | Прочность на растяжение при изгибе, МПа, не менее, цемента класса | |||||
32,5Н | 32,5Б | 42,5Н | 42,5Б | 52,5Н | 52,5Б | |
2 | — | 3,9 | 3,9 | 4,1 | 4,1 | 4,4 |
7 | 4,1 | — | — | — | — | — |
28 | 5,5 | 5,5 | 6,0 | 6,0 | 6,5 | 6,5 |
5.4 Удельная поверхность цемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий, а также для изготовления железобетонных изделий и мостовых конструкций должна быть не менее 270 и не более 350 м/кг при измерении методом воздухопроницаемости.
5.5 Начало схватывания цемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий, дорожных оснований и цемента, применяемого для изготовления железобетонных изделий и мостовых конструкций, в том числе железобетонных труб, должно наступать не ранее 2 ч от начала затворения.
5.6 Цемент, применяемый в транспортном строительстве, должен выдерживать испытания на равномерность изменения объема. Расширение не должно превышать 10 мм.
5.7 Содержание щелочных оксидов в пересчете на () в цементе для бетона дорожных и аэродромных покрытий не должно превышать 0,8% массы цемента.
5.8 Водоотделение цемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий и изготовления железобетонных изделий и мостовых конструкций не должно быть более 28%.
5.9 Цемент для бетона дорожных и аэродромных покрытий не должен обладать признаками ложного схватывания.
5.10 Содержание в цементе, применяемом для транспортного строительства, нерастворимого остатка, оксида серы, оксида магния и иона хлора должно соответствовать требованиям ГОСТ 31108.
5.11 Требования к материалам
5.11.1 Портландцементный клинкер
Минералогический состав клинкера, используемого для изготовления цемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий, мостовых конструкций и железобетонных изделий, используемых в транспортном строительстве, должен соответствовать приведенному в таблице 3.
Таблица 3 — Минералогический состав портландцементного клинкера
Клинкерный минерал | Содержание клинкерного минерала, % массы клинкера, применяемого для изготовления цемента | |
для бетона дорожных и аэродромных покрытий | для железобетонных изделий и мостовых конструкций | |
, не более | 7 | 7 |
Сумма (), не более | 24 | — |
, не менее | 55 | 55 |
Для изготовления цемента для бетона дорожных оснований и укрепления грунтов применяют портландцементный клинкер, соответствующий требованиям ГОСТ 31108.
5.11.2 Минеральные добавки — основные компоненты цемента
Минеральные добавки, допускаемые к применению в соответствии с ГОСТ 31108, при содержании их в цементе свыше 6% его массы за вычетом массы материалов, содержащих сульфат кальция, а также суммарной массы технологических и специальных добавок, относятся к основным компонентам цемента.
При расчете содержания добавки по ГОСТ Р 51795 полученные результаты округляют до ближайшего целого числа.
При изготовлении цемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий, для железобетонных изделий и мостовых конструкций в качестве основного компонента применяют только добавку доменного гранулированного шлака по ГОСТ 3476.
При изготовлении цемента для бетона дорожных оснований применяют минеральные добавки, предусмотренные ГОСТ 31108, в соответствии с типами цемента, приведенными в таблице 1.
При изготовлении цемента для укрепления грунтов применяют любые активные минеральные добавки или добавки-наполнители, не ухудшающие свойства цемента.
5.11.3 Вспомогательные компоненты цемента
Вспомогательными компонентами вещественного состава цемента являются минеральные добавки, содержание которых в цементе не превышает 5% суммарной массы основных и вспомогательных компонентов.
При изготовлении цементов, кроме цементов для бетонов дорожных и аэродромных покрытий, допускается применять любые вспомогательные компоненты вещественного состава цементов, соответствующие требованиям 5.2.3 ГОСТ 31108.
При изготовлении цементов для бетона дорожных и аэродромных покрытий и железобетонных изделий в качестве вспомогательного компонента допускается применять только доменный гранулированный шлак по ГОСТ 3476.
5.11.4 Материалы, содержащие сульфат кальция
Для изготовления цементов применяют природный гипсовый, ангидритовый или гипсоангидритовый камень по ГОСТ 4013 или другие материалы, содержащие в основном сульфат кальция, по соответствующему нормативному документу.
5.11.5 Специальные и технологические добавки
Требования к специальным и технологическим добавкам — по ГОСТ 31108. При изготовлении цементов для бетона дорожных и аэродромных покрытий, а также для железобетонных изделий и мостовых конструкций содержание органических добавок не должно быть более 0,15% массы цемента.
Согласие потребителя на введение специальных добавок должно быть указано в договорах (контрактах) на поставку цемента.
5.12 Упаковка
Упаковка цемента — по ГОСТ 30515.
5.13 Маркировка
Маркировка цемента — по ГОСТ 30515. Условное обозначение цемента принимают по 4.3, 4.4 или 4.5 настоящего стандарта.
На упаковке и/или в товаросопроводительной документации следует указывать наименование использованных специальных и технологических добавок.
6 Требования безопасности
6.1 Удельная эффективная активность естественных радионуклидов в цементе должна быть не более 370 Бк/кг, а в компонентах, применяемых при его изготовлении, — не более 740 Бк/кг.
6.2 При изготовлении и применении цемента должны выполняться требования гигиенических норм по содержанию цементной пыли в воздухе рабочей зоны и атмосфере населенных пунктов.
6.3 Не допускается вводить в цемент вспомогательные компоненты, специальные или технологические добавки, повышающие класс опасности цементов.
7 Правила приемки
7.1 Приемку цемента, в том числе приемку в потоке, проводят по ГОСТ 30515, ГОСТ 31108, а также 8.2 настоящего стандарта.
7.2 Допускаются приемка и отгрузка потребителю партий цемента с малозначительными дефектами.
К малозначительным дефектам относят дефекты, указанные в таблице 7 ГОСТ 31108, а также единичные результаты испытаний, указанные в таблице 4.
Таблица 4 — Малозначительные дефекты
Наименование показателя | Единичные результаты испытаний (малозначительный дефект) |
Начало схватывания цементов ДП, ДО и ЖИ | Менее 2 ч, но не ранее 1 ч 45 мин |
Удельная поверхность, м/кг | Менее 270, но не менее 250 |
Прочность на растяжение при изгибе | Снижение относительно значений, приведенных в таблице 2, не более чем на 0,2 МПа |
Содержание | Более 0,8%, но не более 0,9% |
7.3 Дефекты, превышающие указанные в таблице 4, считают значительными.
К значительным дефектам относятся также любые отклонения от требований настоящего стандарта по минералогическому составу портландцементного клинкера и равномерности изменения объема цемента.
Партии цемента, в которых установлен значительный дефект, приемке в качестве цементов для транспортного строительства не подлежат. В отношении таких цементов должен быть применен порядок управления несоответствующей продукцией по ГОСТ ISO 9001 либо иной порядок, установленный изготовителем.
7.4 В документе о качестве указывают наименование цемента и/или его условное обозначение по 4.3, 4.4 или 4.5. Документ о качестве оформляют в соответствии с ГОСТ 30515.
8 Подтверждение соответствия
8.1 Для подтверждения соответствия качества цемента требованиям настоящего стандарта и возможности его сертификации изготовитель должен проводить оценку качества цемента по переменным или по числу дефектных проб (приемочному числу).
8.2 Подтверждение соответствия проводят по результатам всех испытаний за период от 6 до 12 мес в соответствии с разделом 8 и приложением Ж ГОСТ 30515.
8.3 Оценку качества цемента по переменным проводят по следующим показателям: прочность на сжатие и растяжение при изгибе, содержание оксида серы (VI).
8.4 Оценку качества цемента по приемочному числу проводят по следующим показателям: удельная поверхность, начало схватывания, водоотделение, содержание щелочных оксидов.
8.5 Оценку качества цемента по минералогическому составу клинкера и равномерности изменения объема цемента не проводят.
9 Методы испытаний
9.1 Физико-механические показатели цемента определяют по ГОСТ 30744, водоотделение — по ГОСТ 310.6.
Наличие признаков ложного схватывания определяют по методике, утвержденной в установленном порядке.
9.2 Химический состав цемента и материалов, применяемых при его изготовлении, определяют по ГОСТ 5382.
9.3 Вещественный состав цемента определяют по ГОСТ Р 51795 только в пробах, отобранных на предприятии-изготовителе, в порядке, установленном ГОСТ 30515. Вещественный состав цементов в пробах, отобранных из транспортных средств, в том числе при их разгрузке у потребителя или на промежуточном складе, допускается определять, если имеются пробы клинкера и минеральных добавок, использованных при изготовлении данной партии цемента, подтвержденные актами отбора проб по ГОСТ 30515.
9.4 Удельную эффективную активность естественных радионуклидов определяют по ГОСТ 30108.
10 Транспортирование и хранение
Транспортирование и хранение цементов — по ГОСТ 30515.
11 Гарантии изготовителя
Гарантии изготовителя — по ГОСТ 31108.
Приложение А (рекомендуемое). Усредненное соотношение между марками цемента по ГОСТ 10178 и классами прочности по ГОСТ 31108 и настоящему стандарту
Приложение А*
(рекомендуемое)
_______________
* Настоящее приложение допускается применять до отмены ГОСТ 10178.
Усредненное соотношение между марками цемента по ГОСТ 10178 и классами прочности по ГОСТ 31108 и настоящему стандарту приведено в таблице А.1. Соотношение рекомендуется применять для примерной оценки марки цемента, если фактически применяемый цемент квалифицирован классом прочности по ГОСТ 31108, а в нормативной, проектной или иной документации или в составе бетонных или растворных смесей предусмотрено применение цемента, качество которого задано марками по ГОСТ 10178, а также для примерной оценки класса прочности цемента, если его качество в документе о качестве изготовителя определено маркой по ГОСТ 10178.
Таблица А.1 — Соотношение между марками и классами прочности цемента
Марка цемента по ГОСТ 10178 | Нормативная прочность, МПа | Расчетная прочность по ГОСТ 31108, МПа | Среднее соотношение , % | Класс прочности цемента по ГОСТ 31108 и настоящему стандарту |
300 | От 29,4 до 39,1 | От 20,7 до 32,6 | 76,9 | 22,5 |
400 | От 39,2 до 48,9 | От 32,7 до 44,6 | 87,3 | 32,5; 42,5 |
500 | От 49,0 до 53,8 | От 44,7 до 50,7 | 92,6 | 42,5 |
550 | От 53,9 до 58,7 | От 50,8 до 56,7 | 95,3 | 42,5; 52,5 |
600 | От 58,8 до 68,5 | От 56,8 до 68,6 | 98,2 | 52,5 |
Соотношение между марками и классами прочности рассчитано с использованием уравнения регрессии:
, 0,87, (А.1)
где — активность цемента в возрасте 28 сут при испытаниях по ГОСТ 30744, МПа;
— активность цемента в возрасте 28 сут при испытаниях по ГОСТ 310.4, МПа;
— коэффициент корреляции между и .
Уравнение (А.1) получено по результатам параллельных испытаний по ГОСТ 310.4 и ГОСТ 30744 более двух тысяч образцов цемента. В выборку включены результаты испытаний всех испытанных цементов независимо от их вида и марки по ГОСТ 10178.
Остаточная дисперсия при оценке регрессии (часть общей дисперсии, не зависящая от корреляции между и )
, (А.2)
составляет 24,3% .
Примеры использования таблицы А.1:
Пример 1 — Для цемента класса 42,5 с активностью в возрасте 28 сут 45,3 МПа необходимо определить ориентировочную марку цемента по ГОСТ 10178.
Решение: в соответствии с таблицей А.1 среднее соотношение активностей цементов по ГОСТ 31108 и ГОСТ 10178 в интервале расчетных прочностей 44,750,7 МПа составляет 92,6%. Ориентировочная активность цемента при испытаниях по ГОСТ 310.4 равна 48,9 МПа.
Цемент предположительно относится к марке 400 по ГОСТ 10178, но без большой погрешности может быть принята марка 500.
Пример 2 — Для цемента марки 300 с активностью в возрасте 28 сут 31,5 МПа необходимо определить ориентировочный класс прочности цемента.
Решение: в соответствии с таблицей А.1 среднее соотношение активностей цемента в интервале расчетных прочностей 29,439,1 МПа составляет 76,9%. Ориентировочная активность цемента при испытаниях по ГОСТ 30744 равна 24,2 МПа.
Цемент предположительно относится к классу 22,5 по ГОСТ 31108.
Библиография
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.
[1] | EN 197-1:2000* | Цемент. Часть 1. Состав, технические требования и критерии соответствия обычных цементов |
(EN 197-1:2000) | (Cement — Part 1: Composition, specification and conforming criteria for common cements) |
_______________
* Действует EN 197-1:2011.
Электронный текст документа
подготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2013
Классификация цемента (стр. 2 из 4)
Глинозёмистые и высокоглинозёмистые цементы применяются при производстве жаростойких сухих строительных смесей.
Кислотоупорный цемент — специальный цемент, представляющий собой смесь совместно или раздельно молотых кварцевого песка и кремнефтористого натрия (Na2SiF6), которая при затворении водным раствором силиката натрия или калия (жидкого стекла) образует кислотостойкий камень. Такой цемент применяется для связи штучных химически стойких материалов при защите корпусов химической аппаратуры, оборудования или строительных конструкций кислотоупорными замазками и растворами, а также для приготовления кислотоупорных бетонов или изделий из них. Содержание кремнефтористого натрия в кислотоупорном кварцевом кремнефтористом цементе составляет 4% в цементах, предназначенных для изготовления замазок и 8% — для растворов и бетонов (ГОСТ 5050). В качестве кислотоупорного заполнителя в растворах и бетонах используется кварцевый песок, могут применяться и другие кислотостойкие измельчённые породы: базальт, гранит, андезит, кварцит и др. Кремнефтористый натрий является химическим отвердителем жидкого стекла, образующим при взаимодействии с последним гель кремнезёма, обеспечивающий формирование плотной и кислотоустойчивой структуры камня. Содержание технического кремнефтористого натрия в составе кислотостойкого раствора составляет 15% от массы жидкого стекла. Кислотостойкость кислотоупорного цемента определяется кипячением стандартных образцов в 40% растворе серной кислоты с последующим их испытанием на прочность.
Ограничения применения кислотоупорного цемента распространяются на воздействие щелочей, HF, h3SiF6, кипящей воды и водяного пара, а также связаны с токсичностью кремнефтористого натрия.
Кислотоупорные цементы, растворы и бетоны могут быть приготовлены в виде сухих смесей, при этом в качестве вяжущего вещества применяются порошки гидратированных силикатов натрия или калия. В качестве жидкости затворения таких сухих смесей вместо жидкого стекла используется вода.
Кладочные цементы — группа низкоклинкерных многокомпонентных цементов, содержащих не менее 20% портландцементного клинкера, активные минеральные и инертные добавки (наполнители), предназначенных, преимущественно, для приготовления кладочных и штукатурных растворов. Для производства цементов используют доменные гранулированные шлаки, кварцевый песок, известняки, мраморы и др. Требования к таким цементам, в частности, нормируются ГОСТ 25328 («Цемент для строительных растворов»).
В современной номенклатуре эти цементы рассматриваются как композиционные. В их состав, в соответствии с предложениями европейского стандарта, предусматривается возможность совместного введения доменного шлака, природной или искусственной пуццолановой добавки и золуноса тепловых станций при минимальном содержании клинкера — 20% масс.
Для кладочных цементов, из-за низкого содержания портландцементного клинкера, характерны длительные сроки схватывания, медленный темп нарастания прочности, низкое значение марочной прочности (~20 МПа).
Требуемая пластичность и водоудерживающая способность цементов обеспечиваются введением в их состав тонкомолотых шлаков, пуццолановых добавок, золуноса, а также специальных пластифицирующих и воздухововлекающих добавок. При приготовлении растворных смесей в большинстве случаев используют минеральные пластификаторы: как правило, гидратную известь, а в отдельных случаях — глину. В некоторых странах нормируются смешанные цементы, содержащие в своём составе известь.
Применительно к сухим строительным смесям, кладочные и композиционные (многокомпонентные) цементы могут быть использованы, при соответствующей корректировке состава смеси, для приготовления сухих растворных кладочных и штукатурных смесей вместо портландцемента или портландцемента с минеральными добавками.
Композиционный цемент — многокомпонентное гидравлическое вяжущее, состоящее из портландцементного клинкера и 2-х и более минеральных техногенных или природных материалов (минеральных добавок). По зарубежным стандартам (например, EN) содержание клинкера в таких цементах не должно быть менее 20%, по проектам современных российских стандартов — 40% качестве минеральных добавок в таких цементах в разных сочетаниях используют доменный гранулированный, пуццолановые добавки, золу-унос тепловых станций, микрокремнезём , а в некоторых случаях и молотый известняк. Композиционные цементы получают совместным размолом клинкера, гипса и минеральных добавок или смешением раздельно размолотых компонентов Производство композиционных цементов преследует цели снижения энергозатрат на приготовление вяжущих веществ и утилизацию отходов. Затраты на производство таких цементов и их стоимость ниже стоимости рядового портландцемента. По стандарту EN-197 в композиционном цементе в качестве минеральных добавок применяются доменный шлак, природная или искусственная пуццолана и кислая зола-унос тепловых электростанций.
Свойства композиционных цементов зависят от их конкретного состава: содержания клинкера, вида и количества минеральных добавок. Они аналогичны свойствам смешанных цементов с высоким содержанием добавок (шлакопортландцемента, пуццоланового портландцемента) и характеризуются невысокой прочностью (марка не выше «300»), замедленными сроками схватывания. Долговечность цементного камня на таком цементе соответствует долговечности камня на рядовом портландцементе.
Разновидностью композиционного цемента, нормируемого ГОСТ 25328, является цемент для строительных растворов (кладочный цемент), а также многокомпонентный цемент.
Композиционные цементы в качестве вяжущего вещества могут быть использованы вместо рядовых цементов с минеральными добавками в производстве некоторых видов сухих строительных смесей (например, в составах кладочных растворов).
Напрягающие цементы — разновидность расширяющихся цементов, обеспечивающих, наряду с повышенными деформациями расширения цементного камня, соответствующие механические напряжения арматуры при изготовлении изделий из железобетона (самонапряжённые конструкции). От расширяющегося цемента, обеспечивающего безусадочность цементного камня, напрягающий цемент на основе портландцементного клинкера (наиболее распространённый) отличается большим содержанием расширяющегося компонента (до 30%), более короткими сроками начала схватывания (30 мин.) и высоким значением свободного линейного расширения в пределах 1 -2%. Значительное расширение не позволяет использовать напрягающие цементы в неармированных бетонных изделиях и конструкциях. При определённом армировании последних за счёт сцепления цементного камня с арматурой и возникающих вследствие деформаций расширения растягивающих усилий, достигается величина самонапряжения в пределах 0,7-4 МПа. Такая величина самонапряжения армирующих элементов конструкции обеспечивает высокий уровень её прочности, трещиностойкости, водонепроницаемости, коррозионной стойкости.
Основные области применения напрягающих цементов: изготовление сборных элементов (панелей, плит перекрытий) и омоноличивание конструкций, изготовление покрытий полов и дорог, напорных и безнапорных труб, резервуаров, гидроизоляционных покрытий и др. При правильном подборе составов напрягающие цементы с низкой величиной самонапряжения могут быть использованы для производства сухих строительных смесей гидроизоляционного назначения, ремонтных смесей, составов для устройства полов.
Расширяющиеся цементы — цементы, обеспечивающие компенсацию естественной усадки цементного камня в атмосферных (воздушно-сухих) условиях.
Компоненты состава расширяющихся цементов компенсируют усадочные деформации цементного камня и обеспечивают либо безусадочность цементного камня (деформации усадки, близкие к нулю) — безусадочные цементы, либо небольшое контролируемое расширение цементного камня с целью получения определённой величины самонапряжения — напрягающие цементы. Производятся расширяющиеся цементы различной природы, например, бесклинкерный гипсоглинозёмистый цемент (ГГРЦ), однако это могут быть и смешанные композиции, в которые вводят расширяющийся компонент. Наиболее распространёнными расширяющимися цементами являются цементы на основе портландцементного клинкера — продукты совместного размола клинкера, гипса и расширяющегося компонента (расширяющейся добавки). Содержание расширяющегося компонента в таких цементах находится в пределах 5-20%. Компонентами состава расширяющихся цементов, обеспечивающими необходимые значения расширения, чаще всего, являются алюминатные и сульфоалюминатные соединения, образующие эттрингит в процессе формирования прочности цементного камня. Расширяющийся компонент (добавка) может вводиться непосредственно в состав портландцементных растворных (бетонных) смесей, в том числе сухих. Основным условием применения расширяющегося компонента в составе расширяющихся портландцементов является согласование скорости образования активной расширяющейся фазы — эттрингита скорости формирования прочности цементного камня. При быстром раннем) образовании эттрингита его расширение будет происходить в пластичной массе твердеющего портландцемента и не приведёт к расширению всей системы, при медленном и запоздалом — могут возникать опасные напряжения в уже сформировавшейся слабодеформирущейся прочной структуре. По имеющимся представлениям, расширение системы происходит по достижении степени гидратации примерно 50% и при армировании эттрингита в форме игольчатых кристаллических сростков.