С момента, когда был получен портландцемент, прошло много лет, и сейчас он занял место ведущего вяжущего компонента в растворах и бетонах. Так получилось благодаря его хорошим прочностным характеристикам, удобству использования и универсальности: цемент используется как в строительных работах, так и в отделочных.
Цемент и его свойства
Этот материал продается в виде порошка серого или зеленоватого цвета в мешках или поставляется на растворные узлы строительных организаций в специальных машинах, откуда он выкачивается при помощи продувки.
Производство и химический состав
Сырьем для производства портландцемента являются известняк и глина. Они измельчаются и запекаются во вращающейся печи. Полученный продукт, называемый клинкером, измельчается в порошок, после чего к нему добавляют немного гипса.
Состав цемента многокомпонентный. Он состоит из следующих составляющих:
- трехкальциевого алюмината;
- четырехкальциевого алюмоферрита;
- трехкальциевого силиката (алита);
- двухкальциевого силиката (белита).
В природе такие соединения не встречаются, они бывают только искусственными. По пропорциям этих компонентов определяются качественные показатели цемента и области его применения.
Характеристики цемента
Главным свойством этого материала является его марка. Она определяется путем сжатия образца, сделанного из смеси цемента и кварцевого песка в соотношении 1:3. Марка характеризует прочность материала, и у цемента она составляет от 200 до 600, что означает заявленную прочность от 20 до 60 МПа.
Помимо этого, сейчас принято выставлять на упаковке класс прочности. Он обозначает число в Мегапаскалях, при этом испытания должны пройти 95% образцов.
На марку и класс прочности оказывают влияние не только состав исходного сырья, но и условия хранения. Так, во влажных помещениях цемент теряет прочность, а то и вовсе становится непригодным к использованию, образовывая неразбиваемые комочки.
Цементно-песчаные растворы
Составы на основе цемента наиболее часто используются при кладке стен. Их компонентами являются цемент, песок и вода. Иногда для придания особых свойств в цементные растворы добавляют известь, пластификаторы и антифризы.
Замес производится централизованно или на рабочем месте; в магазинах также продается готовая смесь цементно-песчаная в мешках по 25 кг, в которую нужно просто добавить воду.
Песок для кладочных растворов
Поскольку кладочные смеси должны соответствовать определенной прочности, качество песка для них имеет большое значение. Самым лучшим для этого является карьерный песок, не содержащий окатанных частиц. В отличие от штукатурных смесей, кладочным требуется более крупный песок. Тем не менее он не должен содержать камней и посторонних включений вроде травы и глинистых частиц, поэтому перед замесом его лучше промыть.
Состав цементно-песчаного раствора
Пропорции цемента и песка зависят как от марки цемента, так и от требуемый качественных показателей раствора. В таблице приведено соответствие между ними.
| марка цемента | соотношение цемент: песок | марка полученного раствора |
| 600 | 1:3 | 300 |
| 600 | 1:4 | 200 |
| 500 | 1:2 | 200 |
| 500 | 1:3 | 200 |
| 400 | 1:1 | 300 |
| 400 | 1:2 | 200 |
| 400 | 1:3 | 150 |
| 300 | 1:1 | 200 |
| 300 | 1:2 | 150 |
| 300 | 1:3 | 100 |
На практике находят применение и более низкие марки, например, для замеса раствора с прочностью 75 пропорция компонентов 1:6 при марке цемента 600 и 1:4 с цементом М400.
Дополнительные компоненты и их назначение
Сам по себе цементный раствор очень жесткий и имеет свойство осаживаться в емкости, где он находится. С этим явлением знакомы каменщики, вынужденные часто перемешивать его. В жаркую погоду смесь быстро сохнет, поскольку с повышением температуры процесс схватывания идет быстрее (компоненты цемента гидратируются).
Пластичность и удобоукладываемость смеси отчасти регулируются водой. Так, существует такой показатель для строительных растворов как осадка конуса, показывающий подвижность. Этот испытательный прибор — конус — весит 300 граммов, имеет длину 15 см и диаметр основания 7,5 см. Для каждого вида работ требуется свои показатели подвижности. Например, для лицевой кладки требуются жесткие смеси, чтобы можно было класть кирпич вприжим; для забутовки применяют менее жесткие и подвижные смеси, а для штукатурных работ — только подвижные. Стяжки для пола могут быть как почти сухими, так и литыми — все зависит от применяемой технологии.
Для придания смеси пластичности в нее вводят пластификаторы. Иногда роль этой добавки может выполнять известь, такие растворы называют цементно-известковыми. Для кладочных составов применяют жидкое мыло, но оно понижает марку раствора, поэтому требует перерасхода цемента. Для избежания этого лучше пользоваться специализированными воздухосвяывающими добавками: они не понижают прочность кладки и при этом делают раствор более удобным в работе, он не просаживается и не требует частого перемешивания.
В зимнее время в кладочную смесь вводят противоморозные добавки. Простейшей из них является поташ, но применяются и жидкости на основе хлорида калия и формиата натрия.
Помимо вышеперечисленных в растворы вводят такие добавки, как:
- гидрофобные;
- полимерные — для самовыравнивающихся смесей;
- клеевые.
Цементные растворы для штукатурных работ
При оштукатуривании преимущество отдается извести, и она, так или иначе, присутствует и в растворах на основе цемента. Но без него известковые растворы нельзя использовать для штукатурных работ во влажных помещениях, а также для наружных работ. Некоторые штукатурные составы замешиваются только на цементе — так, для оштукатуривания стен в рентгенкабинетах применяется раствор на основе цемента и баритового песка.
Песок в таких смесях используется более мелкий, что связано с особенностями процесса отделки. Некоторые виды готовых сухих составов содержат еще более мелкий заполнитель и могут наноситься не мастерком, а шпателем.
Положительные и отрицательные свойства
Несомненными достоинствами цементно-песчаных составов являются такие:
- прочность;
- более быстрое, нежели у известковых, схватывание;
- устойчивость в агрессивных средах.
Среди недостатков можно выделить:
- недостаточную пластичность;
- невозможность исправления брака на следующий день, что актуально для штукатурных работ;
- оседание песка, вынуждающее часто перемешивать раствор или вводить пластификаторы.
Несмотря на это, цемент и растворы на его основе остаются самыми востребованными строительными материалами, и никакой качественной замены им нет, особенно в каменных работах.
#s3gt_translate_tooltip_mini { display: none !important; }
