Свойства цемента

Свойства цементаПри выборе того или иного строительного материала необходимо знать его основные свойства и характерные показатели качества. Портландцемент, как строительный материал, так же обладает характерными свойствами, которые необходимо учитывать при выполнении строительно-монтажных работ. Свойства цемента зависят от его химического и минералогического состава, тонкости помола, наличия и вида добавок и других факторов. Рассмотрим очень кратко основные свойства цемента.

Истинная плотность цемента находится в пределах 3100 (±50) кг/м3. У пуццолановых портландцементов истинная плотность ниже, а более высокий показатель плотности — у портландцементов с повышенным содержанием железистых минералов.

Насыпная плотность зависит от истинной плотности, тонкости помола и степени уплотнения. В насыпном состоянии она составляет 900— 1100 кг/м3, в уплотнённом — 1400—1700 кг/м3. При расчётах принимают среднее значение насыпной плотности — 1300 кг/м3.

Свойства цементаТонкость помола цемента характеризуется удельной поверхностью, то есть суммарной величиной площади поверхности зёрен в квадратных сантиметрах в одном грамме цемента (см2/г) или по зерновому составу при просеивании через сита (остатку на сите с размером ячеек 90 мкм). Удельная поверхность портландцементов на территории постсоветского пространства составляет 2600—3200 см2/г. По зерновому составу — через сито № 009 должно проходить не менее 85 % массы просеиваемой пробы. Обычно остаток на сите цементов составляет 8—12 %. Так как с увеличением тонкости помола цемента увеличивается степень гидратации, возрастает содержание клеящих веществ и скорость твердения, повышается прочность цементного камня, то для повышения активности и получения быстротвердеющих цементов тонкость помола повышают. На каждые 1000 см2/г повышения удельной поверхности цемента его активность возрастает на 20—25 %. Тонкость помола высококачественных цементов составляет 3500—4000 см2/г.

Свойства цемента - прибор ВикаВодопотребность (нормальная густота) портландцементов характеризуется относительным количеством воды (в процентах), необходимым не только для гидратации цемента, но и для придания цементному тесту определённой подвижности (или консистенции). Определяется на приборе Вика по величине погружения в цементное тесто металлического стержня (пестика). За нормальную густоту принимается такая подвижность, когда пестик прибора Вика, погружаясь в тесто, не доходит до дна 5—7 мм. Для процессов гидратации требуется около 15 % воды от массы цемента. Но для того, чтобы обеспечить необходимую подвижность цементного теста, воды берут значительно больше. Нормальная густота цементов колеблется в пределах 22—28 %. У пуццолановых она выше и достигает 35 %. Вода, не вступившая в химическое взаимодействие с составляющими цемента, образует поры и капилляры, способствует усадочным деформациям и образованию мелких трещин. Вывод: чем ниже водопотребность портландцемента, тем выше его качество.

Сроки схватывания портландцементов устанавливают начало и конец схватывания цементного теста. Определяются тоже на приборе Вика по глубине проникания стандартной иглы в цементное тесто нормальной густоты. В соответствии с требованиями стандарта начало схватывания должно наступать не ранее 45 мин, конец схватывания — не позднее 10 часов от начала затворения водой. Реальные сроки схватывания большинства портландцементов обычно наступают через 1—2 часа, а заканчиваются — через 4—6 часов. В эти сроки необходимо доставить и уложить растворные и бетонные смеси, иначе они потеряют пластичность и удобоукладываемость. На сроки схватывания цементов влияют минералогический состав, тонкость помола, температура окружающей среды, содержание воды и другие факторы.


Равномерность изменения объёма. Одной из причин неравномерного изменения объёма цементного камня при твердении является наличие в составе цемента свободных оксидов кальция и магния — СаО и MgO. Поскольку обжиг сырья при получении цемента происходит при высоких температурах, то образующиеся кристаллы оксидов кальция и магния имеют крупнокристаллическое и плотное строение. В результате они очень медленно гидратируются в затвердевшем растворе или бетоне. Запоздалое взаимодействие СаО и MgO с водой, сопровождающееся увеличением их в объёме, и приводит к деформации и разрушению цементного камня. Поэтому содержание оксидов кальция (СаО) и магния (MgO) в исходном клинкере ограничивается и не должно превышать соответственно 1 и 5 %.

Прочность на сжатие цемента характеризуется классом (маркой) и активностью. В соответствии с СТБ ЕН 196-1—2000 приняты три класса стандартной прочности: 32,5; 42,5 и 52,5. Определяют их испытанием стандартных образцов-призм размером 40х40х160 ммв возрасте 28 суток твердения. Образцы изготавливают из цементно-песчаного раствора состава 1:3 по массе (цемент : стандартный песок) с водоцементным отношением, равным 0,50.

Маркой цемента в соответствии с ГОСТ 10178 принято именовать величину его предела прочности при сжатии в кгс/см2 (МПа), но с округлением до нижнего предела и с учётом его предела прочности при изгибе. Промышленность выпускает портландцементы марок 300(30); 400(40); 500(50); 550(55); 600(60). Но есть цементы марок 700(70) и даже 1000(100).

Активность портландцемента, численно выражает гарантированный предел прочности на растяжение при изгибе и при испытании на осевое сжатие  образцов – балочек, изготовленных в стандартных условиях.

Теперь Вам знакомы свойства цемента:

  •  истинная плотность цемента (кг/м3);
  •  насыпная плотность цемента (кг/м3);
  •  тонкость помола цемента (удельная поверхность) (см2/г);
  •  водопотребность (нормальная густота) цемента (%);
  •  сроки схватывания портландцементов;
  •  равномерность изменения объёма;
  •  прочность на сжатие цемента (МПа);
  •  марка цемента (кгс/см2);
  •  активность портландцемента (МПа).


Запись опубликована в рубрике Строительные материалы с метками , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

5 комментариев на «Свойства цемента»

  1. Cергей говорит:

    Статья, конечно, хорошая, все так разобрано подробно, но уж очень все профессионально, прям проситься продолжение в стиле “как правильно выбрать цемент для …” или что-то в этом роде.

  2. Виктор говорит:

    Спасибо! Информация полезная для всех!

  3. Евгений говорит:

    Спасибо за статью, пригодится в нашей жизни!

  4. Алла говорит:

    Вот это расклад! Успехов Вам, профессионал!

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>