Цемент – искусственно созданный строительный материал. Является вяжущим минеральным неорганическим веществом, которое в результате реакции с водой образует мягкую пастообразную массу. В результате протекающих химических реакций осуществляется процесс отвержения и превращения в прочное камнеподобное вещество.

Цемент нашёл широкое применение в бытовом и промышленном строительстве. Специальные виды цемента используются в медицинских целях, например, установка пломб в зубах.

Виды цемента

Цемент подразделяется на виды в зависимости от исходного состава:

1. Портландцемент . В основном состоит из алита — химического вещества на основе силикатов кальция. Один из самых применяемых в гражданском и промышленном строительстве.
2. Глинозёмистый цемент . В его составе доминируют вещества на основе соединений алюминия, кальция и оксидов кремния. Отличается быстротой схватывания.
3. Магнезиальный цемент . Преобладает фаза на основе магнезита (соединений веществ, в состав которых входит магний). Обладает отличной адгезией к древесине, имеет высокую прочность и быстроту схватывания. Область применения, — изготовление стекломагниевых плит.
4. Смешанные цементы , — представляют собой композицию разных цементов с дополнительными добавками, придающими различные характеристики веществу.

Обозначение цемента. Марки

Обозначение характеристик цемента регламентируется ГОСТом от 1985г. и 2003г.

«Старое» обозначение, согласно ГОСТ от 1985г.:

1. Наименование цемента по его составу. Обозначается аббревиатурой ПЦ – портландцемент или ШПЦ, — в цемент введены добавки из шлака.
2. Прочность цемента . Определяется по марке цемента, — буквенно-цифровым словосочетанием: буква М и цифры 300…600. Расшифровывается, например, М300 – марка цемента с прочностью до 300 кг/см²
3. Добавки . Сочетание буквы Д и цифр, означающих процентное содержание добавок в общей массе цемента.
4. Характеристика цемента. Обозначается буквами русского алфавита, например, Б – быстротвердеющий; БЦ – белый цемент и другое.

«Новое» обозначение, согласно ГОСТ от 2003г.:

1. Состав . Чистый, без добавок цемент, – ЦЕМ I; цемент с добавками – ЦЕМ II. Вторая подгруппа подразделяется на подвиды: А – содержание добавок до 20% и Б – число вкраплений до 35%. Тип вложений обозначается: П – пуццолан и Ш – шлак.
2. Класс прочности на сжатие. В расчёт принимаются сведения, полученные после 28 суток выдержки, с момента укладки в фундамент. Подклассы обозначаются: Н – нормальнотвердеющий и Б – быстротвердеющий.

Марка цемента определяет марку бетона при изготовлении последнего согласно технической документации и соблюдении технологических процессов согласно ГОСТ.

Например, бетон марок М200 и М 250 получают с применением цемента М-400 и ПЦ-400 Д20; бетон М500 изготовляют на основе цемента с маркой М-600.

Примеры использования цемента различных марок:

• гражданское и промышленное строительство: применяют цемент марки М-400 (ПЦ-400 Д20);
• дорожное строительство: разнообразные конструкции из сборного железобетона, асбоцемент – цемент М400…М500;
• изготовление железобетонных конструкций с повышенными требованиями к прочности, например, для военного строительства, — цемент М-600;
• предварительно напряжённые конструкции , высокопрочный бетон, например, для изготовления элементов космодромов, — цемент М-700.

Технические характеристики цемента М-400

1. Состав . Цемент представляет собой композицию химических элементов в твёрдом агрегатном состоянии. Преобладают окислы кальция (Ca), алюминия (Al), магния (Mg), кремния (Si), железа (Fe), титана (Ti). Объём минеральных веществ доходит до 98%.
2. Плотность . Зависит от состояния цемента, — разрыхлённый состав обладает плотностью около 1000…1200 кг/м³; уплотнённый, «слежавшийся» порошок имеет 1500…1700 кг/м³ относительного веса.
3. Скорость схватывания. Параметры определяются при нормальных климатических условиях с температурным диапазоном 18…22°C. Устойчивый процесс схватывания начинается после двух часов с момента затворения цемента водой и длится 2…4 часа. Прочность 95…98% приобретается по окончании 28 дней.
4. Морозостойкость . Рабочий диапазон температур -60°…+300°C.
5. Водостойкость . Цемент, полностью набравший прочность после схватывания, обладает высокой устойчивостью к воздействию водой.
6. Долговечность . Аморфность к большинству органических и неорганических растворителей, водостойкость и морозостойкость позволяют строительным конструкциям, выполненным на основе цемента марки М-400, выдерживать нагрузку до 100 и более лет.

Производство цемента. Особенности технологических процессов

В производстве цемента применяют три основных вида:

• мокрый;
• сухой;
• комбинированный.

Мокрый способ производства

Основан на приготовлении исходного сырья посредством измельчения компонентов в воде.

Этапы:

Сухой способ производства

Наиболее выгодный с экономической точки зрения способ. Отличие от «мокрого» способа производства – на всех стадиях обработки материалы находятся в сухом виде.

Этапы:

1. Исходное сырьё , — известняк, мел, глина, уголь проходят стадию дробления на дробильных аппаратах.
2. Далее, следует стадия сушки в сушильном барабане.
3. Компоненты подвергаются измельчению и смешиванию с последующим увлажнением.
4. Полученная смесь проходит стадию грануляции.
5. Гранулированный продукт обжигается в шахтной механизированной печи.
6. Клинкерная смесь отгружается на склад, где происходит измельчение и смешивание с дополнительными компонентами.

Комбинированный способ производства

1. Исходное сырьё превращают в шлам мокрым способом.
2. Удаление влаги до уровня 16…18% осуществляют посредством специальных фильтров.
3. Осушенный продукт подвергают обжигу.

Подвид комбинированного способа предполагает подготовку исходного сырья для обжига сухим способом. Перед стадией обжига добавляется вода до уровня 10…14%, при этом размер гранул не должен превышать 14…15 мм.

Среди всех способов наибольшее распространение получил сухой вид производства.

Это связано с применяемым оборудованием, качеством получаемого конечного продукта, более высокой производительностью, что в конечном итоге приводит к снижению себестоимости и, соответственно, высокому экономическому эффекту от сухого вида производства.

Цены на цемент марки М-400

Цены на конечный продукт, — цемент марки М-400, складываются из себестоимости производства, транспортных и накладных расходов, торговой накрутки оптовой и розничной торговли.

Усреднённые цены, при продаже цемента навалом составляют 2800…5000 руб/тонну ; мешок фабричного цемента весом 50 кг стоит 230…400 руб/кг. Разброс цен зависит от поставляемых партий товара, его удалённости от места производства и торговой накрутки продавцов.

Цемент с минеральными добавками или портландцемент в среднем стоит дороже на 10…15%. Продукт с компонентами из шлака обойдётся дешевле на 5…10%, но применять его рекомендуется для изготовления бетона, который используется для неответственных строительных конструкций, например, для заливки тротуаров, изготовление дорожной плитки, бордюрных камней.

ГОСТ 10178-85

Группа Ж12

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ И ШЛАКОПОРТЛАНДЦЕМЕНТ

Технические условия

Portland cement and portland blastfurnace slag cement. Specifications

МКС 91.100.10
ОКП 57 3100, 57 3290,
57 3310, 57 3320

Дата введения 1987-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством промышленности строительных материалов СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 10.07.85 N 116

Изменение N 2 принято Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 20.05.98

За принятие изменения проголосовали:

Наименование государства	Наименование органа государственного управления строительством
Республика Армения	Министерство градостроительства Республики Армения
Республика Беларусь	Минстройархитектуры Республики Беларусь
Республика Казахстан	Агентство строительства и архитектурно-градостроительного контроля Республики Казахстан
Киргизская Республика	Государственная инспекция по архитектуре и строительству при Правительстве Киргизской Республики
Республика Молдова	Министерство территориального развития, строительства и коммунального хозяйства Республики Молдова
Российская Федерация	Госстрой России
Республика Таджикистан	Госстрой Республики Таджикистан

3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 5683-86

4. ВЗАМЕН ГОСТ 10178-76

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

	Номер пункта, приложения
	Вводная часть, 1.2, 4.1
	Приложение А

6. ИЗДАНИЕ (декабрь 2004 г.) с Изменениями N 1, , утвержденными в апреле 1988 г., ноябре 1998 г. (ИУС 8-88, 3-99), Поправкой (ИУС 6-2001)

ПЕРЕИЗДАНИЕ (по состоянию на октябрь 2008 г.)


Настоящий стандарт распространяется на цементы общестроительного назначения на основе портландцементного клинкера.

Стандарт не распространяется на цементы, к которым предъявляются специальные требования и которые изготовляются по соответствующим стандартам и техническим условиям.

Классификация, термины и определения - по ГОСТ 30515 .

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Цемент должен изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическим регламентам, утвержденным в порядке, установленном министерством-изготовителем.

1.2. По вещественному составу цемент подразделяют на следующие типы:

Портландцемент (без минеральных добавок);

Портландцемент с добавками (с активными минеральными добавками не более 20%);

Шлакопортландцемент (с добавками гранулированного шлака более 20%).

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1.3. По прочности при сжатии в 28-суточном возрасте цемент подразделяют на марки:

Портландцемент - 400, 500, 550 и 600;

Шлакопортландцемент - 300, 400 и 500;

Портландцемент быстротвердеющий - 400 и 500;

Шлакопортландцемент быстротвердеющий - 400.

Примечание. Допускается с разрешения минстройматериалов выпускать портландцемент с минеральными добавками марки 300.

1.4. Условное обозначение цемента должно состоять из:

- наименования типа цемента - портландцемент, шлакопортландцемент. Допускается применять сокращенное обозначение наименования - соответственно ПЦ и ШПЦ;

Марки цемента - по п.1.3;

Обозначения максимального содержания добавок в портландцементе по п.1.6: Д0, Д5, Д20;

Обозначения быстротвердеющего цемента - Б;

Обозначения пластификации и гидрофобизации цемента - ПЛ, ГФ;

Обозначения цемента, полученного на основе клинкера нормированного состава, - Н;

Обозначения настоящего стандарта.

Пример условного обозначения портландцемента марки 400, с добавками до 20%, быстротвердеющего, пластифицированного:

Портландцемент 400-Д20-Б - ПЛ ГОСТ 10178-85

Допускается обозначение (за исключением случаев поставки цемента на экспорт):

ПЦ 400-Д20-Б - ПЛ ГОСТ 10178-85

(Поправка. ИУС N 6-2001).

1.5. При производстве цементов применяют:

- клинкер, по химическому составу соответствующий технологическому регламенту. Массовая доля оксида магния () в клинкере не должна быть более 5%.

Для отдельных предприятий по перечню, установленному Минстройматериалов СССР, в связи с особенностью химического состава используемого сырья допускается содержание в клинкере свыше 5%, но не более 6% при условии обеспечения равномерности изменения объема цемента при испытаниях в автоклаве;

Гипсовый камень по ГОСТ 4013 . Допускается применение фосфогипса, борогипса, фторогипса по соответствующей нормативно-технической документации;

Гранулированные доменные или электротермофосфорные шлаки по ГОСТ 3476 и другие активные минеральные добавки по соответствующей нормативно-технической документации;

Добавки, регулирующие основные свойства цемента, и технологические добавки по соответствующей нормативно-технической документации.

1.6. Массовая доля в цементах активных минеральных добавок должна соответствовать значениям, указанным в табл.1.

Таблица 1

Обозначение цемента	Активная минеральная добавка, % по массе
		В том числе
		доменные гранулированные и электротермофосфорные шлаки	осадочного происхождения, кроме глиежа	прочие активные, включая глиеж
	Не допускаются
ПЦ-Д20, ПЦ-Д20-Б
ШПЦ, ШПЦ-Б	Св. 20 до 80	Св. 20 до 80

Допускается замена части минеральных добавок в цементах всех типов добавками, ускоряющими твердение или повышающими прочность цемента и не ухудшающими его строительно-технические свойства (кренты, сульфоалюминатные и сульфоферритные продукты, обожженные алуниты и каолины). Суммарная массовая доля этих добавок не должна быть более 5% массы цемента.

(Поправка. ИУС N 6-2001).

1.7. Предел прочности цемента при изгибе и сжатии должен быть не менее значений, указанных в табл.2.

Таблица 2

Обозначение цемента	Гарантированная марка	Предел прочности, МПа (кгс/см)
		при изгибе в возрасте, сут		при сжатии в возрасте, сут
ПЦ-Д0, ПЦ-Д5, ПЦ-Д20, ШПЦ

Изготовитель должен определять активность при пропаривании цемента каждой партии.

1.2-1.7.

1.8. Цемент должен показывать равномерность изменения объема при испытании образцов кипячением в воде, а при содержании в клинкере более 5% - в автоклаве.

1.9. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, а конец - не позднее 10 ч от начала затворения.

1.10. Тонкость помола цемента должна быть такой, чтобы при просеивании пробы цемента сквозь сито с сеткой N 008 по ГОСТ 6613 проходило не менее 85% массы просеиваемой пробы.

1.11. Массовая доля ангидрида серной кислоты () в цементе должна соответствовать требованиям табл.3.

Таблица 3

Обозначение цемента	, % по массе
		Не более
ПЦ 400-Д0, ПЦ 500-Д0, ПЦ 300-Д5, ПЦ 400-Д5, ПЦ 500-Д5, ПЦ 300-Д20, ПЦ 400-Д20, ПЦ 500-Д20
ПЦ 550-Д0, ПЦ 600-Д0, ПЦ 550-Д5, ПЦ 600-Д5, ПЦ 550-Д20, ПЦ 600-Д20, ПЦ 400-Д20-Б, ПЦ 500-Д20-Б
ШПЦ 300, ШПЦ 400, ШПЦ 500, ШПЦ 400-Б

1.12. Допускается введение в цемент при его помоле специальных пластифицирующих или гидрофобизирующих поверхностно-активных добавок в количестве не более 0,3% массы цемента в пересчете на сухое вещество добавки.

Пластифицированный или гидрофобный цемент должен поставляться по согласованию изготовителя с потребителем.

Пластифицированный или гидрофобный цемент не должен поставляться потребителям, использующим суперпластификаторы при приготовлении бетонных смесей.

Подвижность цементно-песчаного раствора состава 1:3 из пластифицированных цементов всех типов должна быть такой, чтобы при водоцементном отношении, равном 0,4, расплыв стандартного конуса был не менее 135 мм.

Гидрофобный цемент не должен впитывать в себя воду в течение 5 мин от момента нанесения капли воды на поверхность цемента.

(Измененная редакция, Изм. N 1; Поправка. ИУС N 6-2001).

1.13. При производстве цемента для интенсификации процесса помола допускается введение технологических добавок, не ухудшающих качества цемента, в количестве не более 1%, в том числе органических не более 0,15% массы цемента.

Эффективность применения технологических добавок, а также отсутствие отрицательного влияния их на свойства бетона должны быть подтверждены результатами испытаний цемента и бетона.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.14. Для бетона дорожных и аэродромных покрытий, железобетонных напорных и безнапорных труб, железобетонных шпал, мостовых конструкций, стоек опор высоковольтных линий электропередач, контактной сети железнодорожного транспорта и освещения должен поставляться цемент, изготовляемый на основе клинкера нормированного состава с содержанием трехкальциевого алюмината () в количестве не более 8% по массе.

Для этих изделий по согласованию с потребителем должен поставляться цемент одного из следующих типов:

- ПЦ 400-Д0-Н, ПЦ 500-Д0-Н - для всех изделий;

- ПЦ 500-Д5-Н - для труб, шпал, опор, мостовых конструкций, независимо от вида добавки (для напорных труб должен поставляться цемент I или II группы по эффективности пропаривания согласно приложению А;

ПЦ 400-Д20-Н, ПЦ 500-Д20-Н - для бетона дорожных и аэродромных покрытий при применении в качестве добавки гранулированного шлака в количестве не более 15%.

Начало схватывания портландцемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий должно наступать не ранее 2 ч, портландцемента для труб - не ранее 2 ч 15 мин от начала затворения цемента. По согласованию изготовителя с потребителем допускаются иные сроки схватывания.

Удельная поверхность портландцемента с добавкой шлака для бетона дорожных и аэродромных покрытий должна быть не менее 280 м/кг.

(Измененная редакция, Изм. N 1, ).

1.15. Массовая доля щелочных оксидов ( и ) в пересчете на (+0,658) в цементах, предназначенных для изготовления массивных бетонных и железобетонных сооружений с использованием реакционно-способного заполнителя, устанавливается по согласованию с потребителем.

1.16. Массовая доля щелочных оксидов в цементах, изготовляемых с использованием белитового (нефелинового) шлама, в пересчете на не должна быть более 1,20%.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.17. (Исключен, Изм. N 2).

1.18. Изготовитель должен испытывать цемент на наличие признаков ложного схватывания равномерно по мере отгрузки, но не менее чем 20% отгруженных партий.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

3.2. Химический анализ клинкера и цемента производят по ГОСТ 5382 .

При этом массовую долю в клинке* оксида магния () устанавливают по данным приемочного контроля производства.
______________________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

3.3. Вид и количество добавок в цементе определяют по методике головной организации по государственным испытаниям цемента в пробе, отобранной на заводе-изготовителе.

3.4. (Исключен, Изм. N 2).

3.5. Наличие признаков ложного схватывания цемента проверяют по методике головной организации по государственным испытаниям.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.6. (Исключен, Изм. N 1).

4. УПАКОВКА, МАРКИРОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

4.1. Упаковку, маркировку, транспортирование и хранение цемента производят по ГОСТ 30515 .

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

5.1. Изготовитель гарантирует соответствие цемента всем требованиям настоящего стандарта при соблюдении правил его транспортирования и хранения при поставке в таре в течение 45 сут после отгрузки для быстротвердеющих и 60 сут - для остальных цементов, а при поставке навалом - на дату получения цемента потребителем, но не более чем 45 сут после отгрузки для быстротвердеющих и 60 сут - для остальных цементов.

Разд.5. (Измененная редакция, Изм. N 1).

Приложение А (справочное). Распределение цементов по эффективности пропаривания

Приложение А
(Справочное)

Группа по эффективности пропаривания	Тип цемента	Предел прочности при сжатии после пропаривания, МПа (кгс/см), для цемента марок
		Более 23 (230)	Более 27 (270)	Более 32 (320)	Более 38 (380)
		Более 21 (210)	Более 25 (250)	Более 30 (300)
		От 20 до 23 (от 200 до 230)	От 24 до 27 (от 240 до 270)	От 28 до 32 (от 280 до 320)	От 33 до 38 (от 330 до 380)
		От 18 до 21 (от 180 до 210)	От 22 до 25 (от 220 до 250)	От 26 до 30 (от 260 до 300)
		Менее 20 (200)	Менее 24 (240)	Менее 28 (280)	Менее 33 (330)
		Менее 18 (180)	Менее 22 (220)	Менее 26 (260)
Примечание. Для портландцемента и шлакопортландцемента режим пропаривания принят одинаковым в соответствии с ГОСТ 310.4 : общая продолжительность 12-13 ч при температуре 80°С (в отличие от СНиП 82-02 , где для шлакопортландцемента принят режим пропаривания общей продолжительностью 16-18 ч при температуре 90-95°С).

(Измененная редакция, Изм. N 2 ; Поправка. ИУС N 6-2001).



Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2008

Цемент – это вяжущий порошок, применяемый для изготовления стройматериалов, строительства зданий и других конструкций. Производится из клинкера, известняка, различных минералов и гипса. От состава и пропорций компонентов зависит область использования, характеристики и свойства цемента. Наиболее распространенным является портландцемент. Для его производства к глине добавляется известняк.

На цементную конструкцию, которая уже затвердела, постоянно воздействует окружающая среда. Так, если она расположена на улице, то на нее попадают осадки, соли. Она замерзает и оттаивает. Чтобы улучшить устойчивость к коррозии, к цементному порошку на этапе производства добавляются полимерные добавки. Они уменьшают степень микропористости, делая материал более надежным.

От такого параметра как тонкость помола зависит не только цена вяжущего компонента, но и его качество. Чем меньше фракции, тем лучше получится исходный материал. Процесс затвердевания мелкофракционного портландцемента происходит значительно быстрее, чем порошка с крупными частицами. Чтобы цемент имел оптимальные характеристики, смешиваются разные фракции.

Один из главных параметров, на который следует обращать внимание при выборе портландцемента, – это степень морозоустойчивости. Чем больше циклов замораживания и оттаивания он может выдержать, тем дольше прослужит построенная из него конструкция, и тем меньше ремонта она будет требовать. От этой характеристики полностью зависит область применения цемента. Каждый раз, когда бетон замерзает, вода, содержащаяся в нем, расширяется и разрушает его изнутри. Чтобы улучшить степень морозоустойчивости, в цементный порошок вносятся минеральные добавки, например, абиетат натрия или нейтрализованный древесный пек.

Различается цемент и по прочности. Для определения марки приготавливается раствор из одной части цементного порошка и трех частей кварцевого песка. Все тщательно перемешивается до однородной консистенции и заливается в форму. Через 28 суток тестовый образец укладывается под пресс и давится. Давление, при котором он начал разрушаться, и является его маркой. Для ее определения тестируется 6 пробников. Из 4 лучших вычисляется среднее арифметическое. Полученный результат считается его маркой по прочности. Измеряется этот показатель в МПа и кг/см2.

Еще одна характеристика, от которой зависит область применения цементного порошка – время схватывания. Этот параметр особенно важен в условиях, где требуется аварийный ремонт или в холодном климате. Скорость затвердевания портландцемента можно регулировать с помощью гипса или других добавок. Также влияет температура окружающей среды и вода. Чем воздух холоднее, тем дольше цемент застывает. При оптимальных условиях и правильном замешивании цементный раствор схватывается через 45 минут.

Маркировка и расшифровка

Каждый вид цемента имеет определенную маркировку. Она показывает, для какой области применения подходит вяжущий порошок. Состоит из чисел и букв.

Таблица с расшифровкой маркировок цемента разных видов:

Марка вяжущего порошка по прочности обозначается буквой М и числом после нее, например, М500. Это означает, что материал выдерживает нагрузку 500 кг/см2. Также эта характеристика может быть указана только числом – 22,5, 32,5, 42,5 и 52,5. В этом случае ее называют не маркой, а классом. Она означает, что изделие выдерживает давление, например, в 22,5 МПа.

Таблица с новыми и старыми маркировками марок цемента:

Старая	Новая
М300	22,5
	32,5
М500	42,5
М600	52,5

Также на мешках помимо маркировки о прочностных характеристиках и морозостойкости указывается быстрота затвердевания.

Расшифровка марок выглядит следующим образом:

1. ЦЕМ I – портландцемент, имеет самую высокую скорость затвердевания. Уже на второй день после заливки раствора бетон достигает 50%-ой прочности. Содержит до 5% добавок от общего объема цементного порошка.

2. ЦЕМ II – застывает чуть медленнее. Портландцемент содержит 6-35% добавок. Именно от их количества зависит быстрота затвердевания смеси. Чем больше их, тем дольше схватывается раствор.

3. ЦЕМ III – шлакопортландцемент с нормальной скоростью затвердевания. На 36-65% состоит из доменного шлака в виде гранул.

4. ЦЕМ IV – пуццолановый с нормальной скоростью затвердевания. В его состав включен микрокремнезем (обозначается буквой М или МК), зола-унос (маркировка З), пуццоланы (П). Количество добавок составляет 21-35%.

5. ЦЕМ V – композиционный вяжущий порошок с нормальной скоростью затвердевания. На 11-30% состоит из золы-уноса, 11-30% доменный шлак в виде гранул. Марка цемента по прочности – 32,5.

Количество добавок указывается буквами А и В. Расшифровка следующая: А означает 6-20%, В – 21-35%. Используется эта маркировка для всех видов цемента, кроме ЦЕМ I. Буква В означает наличие известняка, Ш – шлака. Быстрота набора прочности указывается буквами Н – нормальная и Р – высокая ранняя.

Маркировка вяжущего порошка начинается с вида цемента ЦЕМ, после чего указывается %-ое содержание и тип добавок. Далее отмечается класс прочности и скорость схватывания. Например, ЦЕМ II/В-Ш 22,5Н – портландцемент с гранулированным доменным шлаком 21-35 %, класс прочности 22,5, с нормальной скоростью твердения.

Маркировка может выглядеть и по-другому. Сначала указывается вид цемента, сорт, марка, количество добавок (обозначается буквой Д и числом после нее – Д0, Д5, Д20), пластифицирующий ПЛ или гидрофобизированный ГФ или Н – с нормированным составом клинкера.

Виды цемента и область их применения

1. Портландцемент без добавок (Д0) выпускается марок М400, М500, М550 и М600. М400 и М500 имеют среднюю скорость набора прочности, атмосферостоек, марка по морозостойкости высокая. Сфера использования: производство сборных, монолитных бетонных и железобетонных конструкций. М550 и М600 обладает аналогичными характеристиками, но быстро набирает прочность.

2. Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) производится марками М400 и М500. Быстро набирает прочность, устойчив к морозам. Применяется для бетонных и железобетонных сооружений, а также для строительства монолитных и сборных систем.

3. Портландцемент с минеральными добавками выпускается марками М400-М600. ПЦ-Д5 марок М400 и М500 имеет среднюю скорость набора прочности. Область применения – изготовление бетонных и железобетонных сборных и монолитных конструкций. Портландцемент М550 и М600 используется для тех же целей, но имеет высокую скорость затвердевания.

4. Шлакопортландцемент изготавливается марок М300, М400 и М500. ШПЦ М300 имеет низкую скорость набора прочности и слабый показатель морозоустойчивости. Особенно эффективен с термовлажностной обработкой, благодаря которой может использоваться для строительства конструкций над и под землей, и в воде. ШПЦ М400 обладает средней скоростью набора прочности и морозостойкостью. ШПЦ М400 и М500 являются низкотермичными цементами.

5. Сульфатоский портландцемент применяется для сооружений, которые будут находиться в агрессивных средах. Выпускается марок М400 и М500.

6. Пуццолановый портландцемент имеет низкую скорость набора прочности, но устойчив к агрессивным средам. Используется для конструкций, которые будут находиться в воде и под землей. Бывает марок М300 и М400.

7. Гидрофобный портландцемент подходит для изготовления бетонных растворов, которые применяются при строительстве дорог и аэродромов, а также гидротехнических сооружений.

Перед тем как приобрести цемент, нужно точно определить требуемую марку. Для этого необходимо учесть следующие факторы:

• температура эксплуатации;
• процент влажности;
• состав воды и грунта;

Если использовать для строительства низкомарочный цемент, то конструкция может не выдержать тяжести и бетон начнет разрушаться. Также следует обращать внимание на срок годности. Чем материал свежее, тем выше будут его прочностные характеристики.

Цемент — гидравлическое вяжущее вещество, полученное в результате совместного помола клинкера и добавок

Классификация цементов по основным признака

По назначению

Общестроительные; Специальные

По виду клинкера

портландцементного; глиноземистого; высокоглиноземистого; сульфоалюминатного; сульфоферритного;

По вещественному составу

чистоклинкерные (бездобавочные); с минеральными добавками

По прочности на сжатие

цементы классов 22,5; 32,5; 42,5; 52,5; цементы марок М200; М300; М400; М500; М550; М600; цементы без нормирования прочности на сжатие

По скорости твердения (только общестроительные)

нормальнотвердеющие — с нормированием прочности в возрасте 2 (7) и 28 сут; быстротвердеющие — с нормированием прочности в 2 и 28 сут

По срокам схватывания

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

Перечень показателей качества цементов по ГОСТ 30515-97 представлен в таблице

Назначения, ед. измерения	Вид цемента	Нормативные документы
Прочность на сжатие и (или) изгиб, МПа	Все цементы	ГОСТ 310.4 ГОСТ 30744 (при поставке или сертификации по EN 197-1)
Вещественный состав, %	Все цементы	Методика головной организации
Равномерность изменения объема	Все цементы на основе портландцементного клинкера, кроме тампонажных	ГОСТ 30744 (при поставке или сертификации по EN 197-1)
Самонапряжение, МПа	Напрягающие	ТУ 46854090
Линейное расширение, %	Безусадочные, расширяющиеся, напрягающие	ТУ 46854090; ГОСТ 11052
Тепловыделение, кал/г	Для гидротехнических сооружений	ГОСТ 310.5-92
Водоотделение, % или мл	Для строительных растворов, дорожные, тампонажные	ГОСТ 25328 ГОСТ 310.6-92
Содержание оксида магния в клинкере, %		ГОСТ 5382
Содержание оксида серы, %	Все цементы на основе портландцементного клинкера	ГОСТ 5382
Содержание хлор-иона, %	Все цементы на основе портландцементного клинкера	ГОСТ 5382
Содержание шестивалентного хрома, %	Портландцемент для асбестоцементных изделий	ГОСТ 5382
Содержание оксида алюминия, %	Все цементы на основе глиноземистого (высокоглиноземистого) клинкера	ГОСТ 5382
Минералогический состав, %	Сульфатостойкие, тампонажные, цементы для труб, шпал, опор, мостовых конструкций	ГОСТ 22266
Удельная эффективность естественных радионуклидов, Бк/кг	Все цементы	ГОСТ 30108 — 94
Сроки схватывания, мин	Все цементы
Тонкость помола, % (см 2 /г)	Все цементы	ГОСТ 310.3; ГОСТ 30744 (при поставке или сертификации по EN 197-1)
Нормальная густота (водопотребность), %	Все цементы	ГОСТ 310.3; ГОСТ 30744 (при поставке или сертификации по EN 197-1)
Огнеупорность	Высокоглиноземистые цементы	ГОСТ 4069

Кроме указанных в таблице показателей качества, цементы могут дополнительно оцениваться по таким показателям как гидрофобность, сульфатостойкость, водонепроницаемость, коррозиестойкость

Применение цементов

Цементы на основе портландцементного клинкера

Портландцемент бездобавочный (ПЦ-ДО)

Характерные особенности
М550, М600 : высокий темп твердения; высокая атмосферостойкость; высокая морозостойкость; низкая сульфатостойкость; средние деформации усадки


Не допускается
Не рекомендуется
Характерные особенности
М500 : средний темп твердения; высокая атмосферостойкость; высокая морозостойкость; низкая сульфатостойкость; средние деформации усадки
Рациональная область применения
Производство бетонных и железобетонных сборных и монолитных конструкций из бетонов класса В 20 - В 30. При введении суперпластификаторов - для любых классов.
Не допускается для замены сульфатостойких цементов; для низкотермичных бетонов.
Не рекомендуется
Характерные особенности
М400 : средний темп твердения; высокая атмосферостойкость; высокая морозостойкость; низкая или средняя сульфатостойкость; средние деформации усадки
Рациональная область применения
Производство бетонных и железобетонных сборных и монолитных конструкций из бетонов класса В 15 - В 25. При введении суперпластификаторов - до класса В 40.
Не допускается
Не рекомендуется для строительных растворов

Портландцемент бездобавочный на основе клинкера нормированного минералогического состава (ПЦ-ДО-Н)

Характерные особенности
М400, М500: средний темп твердения; высокая атмосферостойкость; высокая морозостойкость; средняя сульфатостойкость; низкие деформации усадки
Рациональная область применения
Производство бетонов для дорожных и аэродромных покрытий, мостовых конструкций, труб, шпал, опор ЛЭП, оболочек гидросооружений. Возможно применение взамен ПЦ-ДО М400, М500.
Не допускается для замены сульфатостойких цементов в условиях средне- и сильноагрессивных сред.
Не рекомендуется для строительных растворов

Портландцемент с минеральными добавками до 5% (ПЦ-Д5)

Характерные особенности
М550, М600: высокий темп твердения; высокая атмосферостойкость; высокая морозостойкость; низкая сульфатостойкость; средние деформации усадки
Рациональная область применения
Производство бетонных и железобетонных сборных и монолитных конструкций из бетонов класса В 35 и выше.
Не допускается для замены сульфатостойких цементов; для низкотермичных бетонов.
Не рекомендуется для производства бетонов классов менее В 30
Характерные особенности
М500: средний темп твердения; высокая атмосферостойкость; высокая морозостойкость; низкая сульфатостойкость; средние деформации усадки
Рациональная область применения
Производство бетонных и железобетонных сборных и монолитных конструкций из бетонов класса В 20—В 30. При введении суперпластификаторов - для любых классов.
Не допускается для замены сульфатостойких цементов; для низкотермичных бетонов.
Не рекомендуется для производства бетонов классов менее В 15
Характерные особенности
М400: средний темп твердения; высокая атмосферостойкость; высокая морозостойкость; низкая или средняя сульфатостойкость; низкие деформации усадки
Рациональная область применения

Не допускается для замены сульфатостойких цементов (кроме случаев слабоагрессивных сред).
Не рекомендуется для строительных растворов

Портландцемент с минеральными добавками до 20% (ПЦ-Д20)

Характерные особенности
М500: средний темп твердения; средняя атмосферостойкость; средняя морозостойкость; средняя сульфатостойкость; средние или высокие деформации усадки
Рациональная область применения
Производство бетонных и железобетонных сборных и монолитных конструкций из бетонов класса В 20 — В 30. При введении суперпластификаторов - для любых классов.
Не допускается
Не рекомендуется для производства бетонов классов менее В 15
Характерные особенности
М400: средний темп твердения; средняя атмосферостойкосгь; средняя морозостойкость; средняя сульфатостойкость; средние или высокие деформации усадки
Рациональная область применения
Производство бетонных и железобетонных сборных и монолитных конструкций из бетонов класса В 15-В 25. При введении суперпластификаторов - до класса В 40.
Не допускается для замены сульфатостойких цементов (кроме случаев слабоагрессивных сред), для бетонов с маркой по морозостойкости F200 и выше без воздухововлекающих добавок.
Не рекомендуется для строительных растворов

Портландцемент с минеральными добавками быстротвердеющий (ПЦ-Д20-Б)

Характерные особенности
М400, М500: высокий темп твердения; средняя атмосферостойкость; средняя морозостойкость; пониженная сульфатостойкость; средние или высокие деформации усадки
Рациональная область применения
Производство бетонных и железобетонных сборных изделий повышенной отпускной прочности. Производство монолитных конструкций с быстрым оборотом опалубки. Допускается применение взамен ПЦ-Д5.
Не допускается для замены сульфатостойких цементов; для низкотермичных бетонов, для бетонов с маркой по морозостойкости F200 и выше без воздухововлекающих добавок.
Не рекомендуется для производства бетонов классов менее В 15

Шлакопортландцемент (ШПЦ)

Характерные особенности
М500: средний темп твердения; средняя атмосферостойкость; средняя морозостойкость; средняя сульфатостойкость; средние деформации усадки
Рациональная область применения
Производство бетонных и железобетонных сборных и монолитных конструкций из бетонов класса В 15 — В 30, особенно с применением ТВО. При введении суперпластификаторов - до класса В 40.
Не рекомендуется для производства бетонов классов менее В 15, для бетонов с маркой по морозостойкости F200 и выше без воздухововлекающих добавок
Характерные особенности
М400: средний темп твердения; средняя атмосферостойкость; средняя морозостойкость; высокая сульфатостойкость; высокие деформации усадки
Рациональная область применения
Производство бетонных и железобетонных сборных и монолитных конструкций из бетонов классов до В 25, особенно с применением ТВО. При введении суперпластификаторов - до класса В 35. Для внутренних массивов гидротехнических сооружений (низкотермичные бетоны). Для строительных растворов.
Не рекомендуется для бетонов с маркой по морозостойкости F100 и выше без воздухововлекающих добавок, для работы в условиях попеременного увлажнения и высыхания
Характерные особенности
М300:
Рациональная область применения
Производство бетонных и железобетонных сборных и монолитных конструкций из бетонов классов до В 20, особенно с применением ТВО. Для внутренних массивов гидротехнических сооружений (низкотермичные бетоны). Для строительных растворов. При содержании С3А в клинкере менее 8% допускается применение для замены сульфатостойких цементов.
Не допускается для бетонов с маркой по морозостойкости более F100.
Не рекомендуется для работы в условиях попеременного увлажнения и высыхания

Шлакопортландцемент быстротвердеющий (ШПЦ-Б)

Характерные особенности
М400: высокий темп твердения; средняя атмосферостойкость; средняя морозостойкость; средняя сульфатостойкость; средние деформации усадки
Рациональная область применения
Производство бетонных и железобетонных сборных и монолитных конструкций из бетонов классов до В 25, особенно с применением ТВО. При введении суперпластификаторов — до класса В 35. Для внутренних массивов гидротехнических сооружений (низкотермичные бетоны).
Не рекомендуется

Сульфатостойкий портландцемент (ССПЦ)

Характерные особенности
М400: средний темп твердения; высокая атмосферостойкость; высокая морозостойкость; высокая сульфатостойкость; низкие деформации усадки
Рациональная область применения
Производство бетонных и железобетонных монолитных и сборных конструкций и изделий, работающих в условиях высокоагрессивной среды по содержанию ионов SO 2 4 ; Cl; Mg 2 ; CO 2 2 . Для бетонов, работающих в условиях попеременного замораживания — оттаивания, увлажнения и высыхания.
Не рекомендуется для бетонов, к которым не предъявляются высокие требования по сульфатостойкости и (или) морозостойкости

Сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками (ССПЦ-Д20)

Характерные особенности
М400, М500: средний темп твердения; высокая атмосферостойкость; средняя морозостойкость; высокая сульфатостойкость; средние деформации усадки
Рациональная область применения
Производство бетонных и железобетонных монолитных и сборных конструкций и изделий, работающих в условиях высокоагрессивной среды по содержанию ионов SO 2 4 ; Cl; Mg 2 ; CO 2 2 . Допускается использовать взамен ПЦ-Д20.
Не рекомендуется для бетонов с маркой по морозостойкости F200 и выше без воздухововлекающих добавок, для строительных растворов

Сульфатостойкий шлакопортландцемент (ССШПЦ)

Характерные особенности
М300, М400: низкий темп твердения; средняя атмосферостойкость; низкая морозостойкость; высокая сульфатостойкость; высокие деформации усадки
Рациональная область применения
Для подземных и подводных конструкций в сильноагрессивных средах.
Не допускается применение в зоне попеременного замораживания — оттаивания, увлажнения — высыхания

Пуццолановый портландцемент (ППЦ)

Характерные особенности
М300, М400: низкий темп твердения; низкая атмосферостойкость; низкая морозостойкость; высокая сульфатостойкость; высокие деформации усадки
Рациональная область применения
Для подземных и подводных конструкций в сильноагрессивных средах. Для внутренних массивов гидротехнических сооружений.
Не допускается применение в зоне попеременного замораживания — оттаивания, увлажнения-высыхания; для производства изделий и конструкций с применением ТВО

Цемент для строительных растворов

Характерные особенности
М200: низкий темп твердения; низкая атмосферостойкость; низкая морозостойкость; высокие деформации усадки
Рациональная область применения
Для строительных растворов и бетонов классов до В 7,5

Цемент напрягающий (НЦ)

Характерные особенности
НЦ-10: высокий темп твердения; высокая атмосферостойкость; высокая морозостойкость; средняя сульфатостойкость; очень низкие деформации усадки
Рациональная область применения
Для бетонов с повышенными требованиями по водонепроницаемости (более W6) и морозостойкости. Для омоноличивания стыков. Для быстротвердеющих бетонов
Характерные особенности
НЦ-20:
Рациональная область применения
Для бетонов с повышенными требованиями по водонепроницаемости (более W12) и морозостойкости. Для омоноличивания стыков. Для быстротвердеющих бетонов.
Не рекомендуется использование для бетонов и строительных растворов общестроительного назначения
Характерные особенности
НЦ-30: высокий темп твердения; высокая атмосферостойкость; высокая морозостойкость; средняя сульфатостойкость; расширяющийся
Рациональная область применения
Для бетонов конструкций с повышенными требованиями по трещиностойкости, водонепроницаемости (более W12) и морозостойкости. Для омоноличивания стыков. Для быстротвердеющих бетонов. Для бетонов с нормируемым самонапряжением.
Не рекомендуется
Характерные особенности
НЦ-40: высокий темп твердения; высокая атмосферостойкость; высокая морозостойкость; средняя сульфатостойкость; расширяющийся
Рациональная область применения
Для бетонов конструкций с повышенными требованиями по трещиностойкости, водонепроницаемости (более W12) и морозостойкости, для омоноличивания стыков, для быстротвердеющих бетонов, для бетонов с нормируемым самонапряжением.
Не рекомендуется применение в бетонных конструкциях, использование для бетонов и строительных растворов общестроительного назначения

Белые цементы (ПБЦ)

Характерные особенности
М400, М500 1, 2, 3-го сорта
Рациональная область применения
Производство декоративных (белых, светлых) бетонов и растворов

Цветные цементы

Характерные особенности
М300, М400, М500
Рациональная область применения
Производство декоративных бетонов и растворов

Алюминатные цементы

Глиноземистый цемент (ГЦ)

Характерные особенности
40, 50, 60 высокий темп твердения; высокая атмосферостойкость; высокая морозостойкость; высокая сульфатостойкость; низкие деформации усадки
Рациональная область применения
Быстротвердеющие бетоны при производстве аварийно-восстановительных работ, жаростойкие растворы и бетоны.
Не допускается

Высокоглиноземистый цемент (ВГЦ)

Характерные особенности
Высокий темп твердения; высокая атмосферостойкость; высокая морозостойкость; высокая сульфатостойкость; высокие деформации усадки
Рациональная область применения
Для жаростойких бетонов
Не допускается применение в щелочных средах и при температуре в период твердения выше 20°С

Гипсоглиноземистый расширяющийся (ГГРЦ)

Характерные особенности
Высокий темп твердения; средняя атмосферостойкость; средняя морозостойкость; высокая сульфатостойкость; высокая адгезия к старому бетону; расширяющийся
Рациональная область применения
Изготовление расширяющихся, безусадочных водонепроницаемых бетонов и растворов, применяемых при замоноличивании стыков, конструкций, для гидроизоляции стыков сборной обделки тоннелей, для зачеканки раструбов стыковых соединений труб, при строительстве перемычек в емкостях для хранения топлива и т.п.
Не допускается применять при температуре эксплуатации выше 80°С

Нормативная документация по выпускаемым цементам

Вид клинкера	Вид цемента	Марка (класс)	Нормативный документ
Портландцементный	Портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент	от М300 до М600	ГОСТ 10178-85
Портландцементный	ЦЕМ I - портландцемент; ЦЕМ II - портландцемент с минеральными добавками; ЦЕМ III - шлакопортландцемент; ЦЕМ IV - пуццолановый цемент; ЦЕМ V - композиционный цемент.	Классы 22,5; 32,5; 42,5; 52,5	ГОСТ 31108-2003
Портландцементный	Сульфатостойкий портландцемент, сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками, сульфатостойкий шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент	от М300 до М500	ГОСТ 22266-94
Портландцементный	Портландцементы белые	М400; М500	ГОСТ 965-89
Портландцементный	Портландцементы цветные	от М300 до М500	ГОСТ 15825-80
Портландцементный	Цемент для строительных растворов	М200	ГОСТ 25328-82
Портландцементный	Цемент напрягающий	М400; М500	ТУ
Глиноземистый	Глиноземистый цемент (ГЦ); высокоглиноземистый цемент I (ВГЦ I); высокоглийоземистый цемент II (ВГЦ II); высокоглиноземистый цемент III (ВГЦ III);	Классы 40; 50; 60 35 25; 35 25	ГОСТ 969-91
Глиноземистый	Гипсоглиноземистый расширяющийся	280	ГОСТ 11052-74

С 01.03 2002 введен в действие ГОСТ 30744-2001 на испытания цемента, гармонизированный с европейским стандартом EN 196 -1, в котором предусмотрено использование для испытаний полифракционного песка по ГОСТ 6139. При замене песка на полифракционный фактическая активность цемента повышается ориентировочно на одну марку. Однако испытания активности при В/Ц = 0,5 вместо 0,4 приводят к снижению показателя прочности, так что фактически марка цемента в связи с изменениями в стандартах практически не изменится. ГОСТ 30744 действует параллельно с ГОСТ 310.1-310.4 и должен использоваться при поставках цементов по нормам EN197-1.

С 01.09.2004 введен стандарт 31108-2003 «Цементы общестроительные», который предусматривает: деление цементов по вещественному составу на пять типов:
Цем I - портландцемент;
Цем II - портландцемент с минеральными добавками;
Цем III - шлакопортландцемент;
Цем IV - пуццолановый цемент;
Цем V - композитный цемент;
нормирование прочности только классами по прочности 22,5; 32,5; 42,5; 52,5;
нормирование прочности в 2, 7 (для классов 22,5 и 32,5) и 28 сут;
Введение ГОСТ 30744 устанавливает для цементов, производимых отечественной промышленностью, такие же методы оценки показателей качества, какие приняты в странах Европы.

Методы определения активности цемента по стандартам различных стран мира

Показатели	ГОСТ 310.4	ГОСТ 30744	Германия	Велико британия	ЕС	США	Япония	Китай
В/Ц	0,40	0,50	0,50	0,40	0,50	0,485	0,65	0,44
Тип песка	монофрак ционный	полифрак ционный	полифрак ционный	монофрак ционный	полифрак ционный	двухфрак ционный	монофрак ционный	двухфрак ционный
Размер зерен песка, мм	0,5 — 0,9	0,08 — 2,0	0,08 — 2,0	0,6 — 0,85	0,08 — 2,0	0,15 — 0,6	0,1 — 0,3	0,25 — 0,65
Соотношение Ц: П	1: 3	1: 3	1: 3	1: 3	1: 3	1: 2,75	1: 2	1: 2,5
Способ уплотнения	вибро площадка	встряхив. стол	встряхив. стол	вибро площадка	встряхив. стол	штыкование	штыкование	вибро площадка
Образцы, размер, мм	балочки 40x40x160	балочки 40x40x160	балочки 40x40x160	кубы 70,7	балочки 40x40x160	кубы 50	балочки 40x40x160	балочки 40x40x160
Сроки испытаний, сут	(3); 28	(2,7); 28	(2,7); 28	(3); 28	(2,7); 28	(3,7); 28	(3,7); 28	(3,7); 28

Условные обозначения цементов

Цементы на основе портландцементного клинкера

Портландцемент и шлакопортландцемент по ГОСТ 10178

указание наименования цемента - портландцемент, шлакопортландцемент. Допускается применять сокращенное обозначение наименования - соответственно ПЦ и ШПЦ;
марку цемента;

обозначение быстротвердеющего цемента (при необходимости) - Б;

обозначение цемента, полученного на основе клинкера нормированного минералогического состава (при необходимости) — Н;
обозначения стандарта - ГОСТ 10178-85

Пример условного обозначения портландцемента марки 500, с содержанием активной минеральной добавки не более 20%, быстротвердеющего, пластифицированного:
Портландцемент 500-Д20-Б-ПЛ ГОСТ 10178-85

ПЦ 500-Д20-Б-ПЛ ГОСТ 10178-85
Пример условного обозначения шлакопортландцемента марки 400:
Шлакопортландцемент 400 ГОСТ 10178-85.
Допускается обозначение (за исключением случаев поставки на экспорт):
ШПЦ 400 ГОСТ 10178-85

Цементы общестроительные по ГОСТ 31108-2003

Условное обозначение цемента включает:
наименования цемента;
сокращенного обозначения цемента, включающего обозначение типа и подтипа цемента и вида добавки;
класса прочности (22,5; 32,5; 42,5; 52,5);
обозначения подкласса по прочности на сжатие в возрасте 2 (7) сут (скорости твердения), кроме класса 22,5 (Н (нормально-твердеющий) и Б (быстротвердеющий);
обозначения настоящего стандарта.
Примеры условных обозначений:
Портландцемент класса 42,5 быстротвердеющий:
Портландцемент ЦЕМ I 42,5Б ГОСТ 31108-2003
Портландцемент со шлаком (Ш) от 21% до 35%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:
Портландцемент со шлаком ЦЕМ П/В-Ш 32,5Н ГОСТ 31108-2003
Портландцемент с известняком (И) от 6% до 20%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:
Портландцемент с известняком ЦЕМ П/А-И 32,5Н ГОСТ 31108-2003
Композиционный портландцемент с суммарным содержанием доменного гранулированного шлака (Ш), золы-уноса (3) и известняка (И) от 6 % до 20 %, класса прочности 32,5, быстротвердеющий:
Композиционный портландцемент ЦЕМ И/А-К(Ш-3-И) 32,5Б ГОСТ 31108-2003
Шлакопортландцемент с содержанием доменного гранулированного шлака от 36% до 65%, класса прочности 32,5, нормально-твердеющий:
Шлакопортландцемент ЦЕМ III/A 32,5Н ГОСТ 31108-2003
Пуццолановый цемент с суммарным содержанием пуццоланы (П), золы-уноса (3) и микрокремнезема (МК) от 21% до 35%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:
Пуццолановый цемент ЦЕМ IV/A (П-З-МК) 32,5Н ГОСТ 31108-2003
Композиционный цемент с содержанием доменного гранулированного шлака (Ш) от 11% до 30% и золы-уноса (3) от 11% до 30%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:
Композиционный цемент ЦЕМ V/А(Ш-3) 32,5Н ГОСТ 31108-2003

Цементы сульфатостойкие по ГОСТ 22266

Условное обозначение цемента включает:
указание вида цемента - сульфатостойкий портландцемент (ССПЦ), сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками; сульфатостойкий шлакопортландцемент (ССШПЦ); пуццолановый портландцемент (ППЦ). Сокращенное название допускается, за исключением случаев поставок на экспорт;
марку цемента;
обозначение максимального содержания активных минеральных добавок в портландцементе - Д0, Д5, Д20;
обозначение пластификации или гидрофобизации цемента (при необходимости) - ПЛ, ГФ;
обозначение стандарта - ГОСТ 22266-94.
Пример условного обозначения сульфатостойкого портландцемента марки 500, с содержанием активной минеральной добавки не более 20%, пластифицированного:
Сульфатостойкий портландцемент 500-Д20-ПЛ ГОСТ 22266-94
или
ССПЦ 500-Д20-ПЛ ГОСТ 22266-94
Пример условного обозначения сульфатостойкого шлакопортланд-цемента марки 400:
сульфатостойкий шлакопортландцемент 400 ГОСТ 22266-94 , или
ССШПЦ 400 ГОСТ 22266-94
Пример условного обозначения пуццоланового портландцемента марки 300:
пуццолановый портландцемент 300 ГОСТ 22266-94 , или
ППЦ 300 ГОСТ 22266-94

Цемент напрягающий

Условное обозначение цемента включает:
указание наименования цемента - напрягающий цемент (НЦ);
марку цемента по самонапряжению;
марку цемента по прочности;
обозначения технических условий - ТУ 46854090.
Пример условного обозначения напрягающего цемента с величиной самонапряжения в 28 сут. не менее 2,0 МПа, марки 500:
Напрягающий цемент НЦ-20-М500 ТУ 46854090
Допускается обозначение
НЦ-20-М500 ТУ 46854090

Портландцементы белые

Условное обозначение белых цементов должно включать:
наименование цемента - портландцемент белый (допускается ПЦБ);
сорт цемента;
марку цемента;
обозначение максимального содержания добавок в цементе (вид цемента) - Д0, Д20;
обозначение пластификации или гидрофобизации - ПЛ, ГФ;
обозначение стандарта.
Пример условного обозначения белого портландцемента с добавками, 2-го сорта, марки 400, пластифицированного:
ПЦБ 2-400-Д20-ПЛ ГОСТ 965-89

Алюминатные цементы

Условное обозначение цементов включает:
указание вида цемента - глиноземистый цемент (ГЦ); высокоглиноземистый цемент I (ВГЦ I); высокоглиноземистый цемент II (ВГЦ II); высокоглиноземистый цемент III (ВГЦ III);
марку цемента (только для ГЦ и ВГЦ II);
обозначения стандарта - ГОСТ 969-91.
Пример условного обозначения глиноземистого цемента марки 40:
Цемент глиноземистый 40 ГОСТ 969-91
или
ГЦ 40 ГОСТ 969-91

Марочная прочность цемента устанавливается по результатам определения активности цемента в соответствии с ГОСТ 310.4. Предел прочности цемента при изгибе и сжатии должен соответствовать значениям, приведенным в таблицах

Показатели активности цементов

Обозначение цемента	Марка	Предел прочности при изгибе в возрасте, 3 сут, МПа (кгс/см 2)	Предел прочности при изгибе в возрасте, 28 сут, МПа (кгс/см 2)	Предел прочности при сжатии в возрасте, 3 сут, МПа (кгс/см 2)	Предел прочности при сжатии в возрасте, 28 сут, МПа (кгс/см 2)
ПЦ-Д0; ПЦ-Д5; ПЦ-Д20; ШПЦ	300 400 500 550 600	- - - - -	4,4 (45) 5,4 (55) 5,9 (60) 6,1 (62) 6,4 (65)	- - - - -	29,4 (300) 39,2 (400) 49,0 (500) 53,9 (550) 58,8 (600)
ПЦ-Д20 Б	400 500	3,9 (40) 4,4 (45)	5,4 (55) 5,9 (60)	24,5 (250) 27,5 (280)	39,2 (400) 49,0 (500)
ШПЦ-Б	400	3,4 (35)	5,4 (55)	21,5 (220)	39,2 (400)

Свойства портландцемента. К основным свойствам портландцемента относятся истинная и насыпная плотности, тонкость помола, водопотребность, сроки схватывания, равномерность изменения объема, прочность, тепловыделение, удельная эффективная активность естественных радионуклидов.

Истинная плотность портландцемента составляет 3,1–3,2 г/см 3 . Более экономичные цементы с пониженной плотностью. Они дают больший выход цементного теста.

Насыпная плотность в рыхлонасыпном состоянии равна 900–1100 кг/м 3 , в уплотненном – 1400–1700 кг/м 3 . Чем тоньше измельчен цемент, тем он имеет меньшую насыпную плотность. При расчете вместимости складов насыпную плотность принимают 1200 кг/м 3 .

Тонкость помола характеризует степень измельчения цемента. Она определяется ситовым анализом. При просеивании пробы цемента через сито с сеткой 4900 отв/см 2 должно проходить не менее 85 % массы просеянной пробы. Тонкость помола оценивается также удельной поверхностью, т.е. площадью всех зерен, содержащихся в 1 грамме цемента. Она составляет у большинства цементов 2500–3000 см 2 /г и только у быстротвердеющих и высокопрочных 3500–4500 см 2 /г. Чем тоньше помолот цемент, тем выше его активность. Условно считается, что повышение удельной поверхности цемента на 1000 см 2 /г увеличивает его активность на 20–25 %. Однако измельчение цемента более 6000 см 2 /г не целесообразно. Уменьшается морозостойкость цементного камня и может произойти снижение прочности из-за перекристаллизации гидратных новообразований.

Водопотребность портландцемента характеризуется водоцементным отношением (отношением массы воды к массе цемента), при котором достигается нормированная подвижность стандартного цементно-песчаного раствора, состоящего из цемента, песка и воды. Испытание выполняется по методике определения консистенции растворной смеси при помощи встряхивающего столика и формы – конуса при определении прочности цемента, которая должна составлять 106–115 мм.

Водопотребность портландцемента можно оценить по нормальной густоте цементного теста, при которой достигается нормированная консистенция цементного теста. Она характеризуется водоцементным отношением и в процентах составляет обычно 24–28 %.

Водопотребность портландцемента зависит от минералогического состава клинкера, тонкости помола, минеральных и химических добавок. Она выше у цементов с более высоким содержанием минерала С 3 Aи меньше у цементов с повышенным содержанием минералаC 2 S. Более тонко помолотый цемент имеет более высокую водопотребность. При введении активных минеральных добавок осадочного происхождения диатомита, трепела, опоки водопотребность цемента становится больше, при введении пластифицирующих добавок С-3, ЛСТ, ЛСТМ и др. – понижается. Цементы с меньшей водопотребностью образуют более плотный цементный камень. Уменьшается расход цемента на 1 м 3 бетона. Их качество более высокое.

Схватыванием называют необратимую потерю подвижности цементным тестом в результате гидратации. Смесь цемента с водой загустевает и ее переработка затрудняется и становится даже невозможной.

Сроки схватывания характеризуются началом и концом схватывания. Они определяются на приборе Вика путем погружения иглы в тесто нормальной густоты. За начало схватывания принимают время от начала затворения цемента водой до момента, когда игла прибора не дойдет до дна пластинки на 2–4 мм. За конец схватывания принимается время от начала затворения до момента, когда игла опуститься в тесто на 1–2 мм.

Начало схватывания портландцемента должно наступать не ранее 45 мин, конец – не позже 10 ч. Этого времени достаточно, чтобы приготовить, транспортировать и уложить в конструкцию бетонные и растворные смеси.

На скорость схватывания портландцемента влияют минералогический состав клинкера, добавка двуводного гипса, химические добавки, степень обжига клинкера, водоцементное отношение, температура окружающей среды, время хранения на складах. Ускоряет схватывание минерал С 3 А. Для замедления сроков схватывания к клинкеру при помоле добавляют двуводный гипс от 1.0 до 4.0 % в пересчете наSO 3 . Образуется гидросульфоалюминат кальция (3CaO·Al 2 O 3 · 3CaSO 4 · (31-32)H 2 O), который обволакивает зерна цемента тонкой пленкой и препятствует реакциям гидратации. Замедляют схватывание добавкиNa 3 PO 4 ,Na 2 B 4 O 7 , уксуснокислый кальций, сахар, ЛСТ. Ускоряют схватыванёиеCaCl 2 ,Ca(NO 3) 2 ,Na 2 SO 4 ,Na 2 O·n SiO 2 .

Сильнообожженный клинкер схватывается медленней, а слабообожженный – быстрее по сравнению с нормальнообожженным.

При помоле клинкера с гипсом смесь может нагреться до температуры 140–160 о С, при которой образуется полуводный гипс, который быстро схватывается. Возникает ложное схватывания цемента. Бетонные и растворные смеси на таких цементах не жизнеспособны. При изготовлении цемента это явление устраняют охлаждением клинкера перед помолом, охлаждением мельницы в процессе помола. При приготовлении бетонных и растворных смесей после схватывания их интенсивно перемешивают с небольшим количеством дополнительно введенной воды.

Более быстро схватываются тонкомолотые цементы. С увеличением В/Ц скорость схватывания замедляется, с уменьшением – ускоряется. С повышением температуры схватывание происходит быстрее, с понижением – замедляется.

При хранении на цементы воздействуют пары воды и углекислый газ. На поверхности зерен образуются пленки гидратных веществ и карбоната кальция, которые препятствуют гидратации и замедляют сроки его схватывания.

Равномерное изменение объема – свойство цемента при твердении образовывать цементный камень, деформация которого не превышает допустимых значений. Она определяется кипячением в воде, а при содержании МgOболее 5 % – пропариванием в автоклаве образцов из цементного теста. Отсутствие на образцах радиальных, доходящих до краев трещин и искривлений, свидетельствует о равномерности изменения объема.

Неравномерность изменения объема цемента уменьшает прочность бетона и может привести к его разрушению. Она вызывается гидратацией СаО своб при содержании более 1,5–2,0 %,MgO своб в виде периклаза – более 5 %, при избыточном введении гипса. Это происходит из-за нарушения технологии производства и состава сырьевой смеси.

Гидратация СаО своб и MgO своб начинается после гидратации основных клинкерных минералов и идет медленно с увеличением объема продуктов гидратации, которые вызывают растягивающие усилия в цементном камне.

При большом содержании в клинкере С 3 А и избыточном введении гипса происходит образование повышенного количества гидросульфоалюмината, который тоже может вызвать неравномерность изменения объема.

Согласно ГОСТ 10178–85 общестроительные портландцементы подразделяют на марки 300, 400, 500, 550 и 600. Они устанавливаются по активности – фактическому пределу прочности стандартных образцов -- балочек в 28-суточном возрасте на изгиб и сжатие, которые должны быть не менее значений, приведенных в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Марочная прочность общестроительных портландцементов

Обозначение портландцемента		Предел прочности, МПа (кгс/см 2)
		при изгибе в возрасте, сут		при сжатии в возрасте, сут
ПЦ-Д0, ПЦ-Д5, ПЦ-Д20, ШПЦ

Нарастание прочности для большинства цементов происходит по лагоритмической зависимости. Через трое суток она составляет 35, через 7 суток –65, через 90 суток – 125, через 1 год – 150 % от марочной прочности. Твердение цемента продолжается годы и может превысить марочную в 2–3 раза.

На прочность портландцемента оказывает влияние минералогический состав портландцементного клинкера. Портландцементы с повышенным содержанием минерала С 3 Sимеют наибольшую конечную прочность. Меньшая прочность – у портландцементов с высоким содержанием в клинкере минерала С 2 S.

Активность портландцемента в раннем возрасте зависит от тонкости его помола. Размер зерен портландцемента составляет от 15 до 40 мкм. Глубина гидратации их через 6–12 мес. не превышает 10–15 мкм. Таким образом, до 20 % цемента не участвует в гидратации. Повышение тонкости помола с 3 до 4–4,5 тыс см 2 /г увеличивает активность на 15–20 %.

Существенно влияет на активность цемента продолжительность хранения. Через 3 месяца хранения она снижается на 15–20 %, через 6 месяцев – на 20–30 %. Еще быстрее теряют активность тонкоизмельченные портландцементы. Это происходит в результате образования на поверхности зерен гидратных соединений и карбоната кальция.

Введение в портландцемент гидрофобных добавок повышает их устойчивость при хранении.

Медленней теряют активность портландцементы в мешках, обернутых термоусадочной полиэтиленовой пленкой.

Температура среды оказывает большое влияние на скорость твердения портландцемента. Повышение ее при достаточной влажности ускоряет интенсивность реакций между клинкерными минералами и водой. Наиболее быстро набирает прочность цементный камень при температуре 175–200 о С и выше и давлении 0,8–1,6 МПа в автоклаве.

На заводах сборного железобетона для ускорения твердения бетона применяют тепловую обработку изделий. Их чаще всего пропаривают в среде насыщенного водяного пара при температуре 60–85 о С.

Эффективность цементов при пропаривании определяется при испытании образцов, пропаренных при температуре 80 о С. Рост прочности зависит от минералогического состава клинкера и вещественного состава портландцемента.

По эффективности пропаривания портландцементы подразделяются на группы со значениями, приведенными в таблице 3.3.

Таблица 3.3 – Распределение цементов по эффективности пропаривания

Группы по эффективности пропаривания		Предел прочности при сжатии после пропаривания, МПа(кгс/см 2), для цемента марок				расхода цемента
		(230) Более 21	(270) Более 25	(320) Более 30
		От 20 до 23 (от 200 до 230) От 18 до 21 (От 180 до 210)	От 24 до 27 (От 240 до 270) От 22 до 25 (От 220 до 250)	От 28 до 32 (От 280 до 320) От 26 до 30 (От 260 до 300)	От 33 до 38 (От 330 до 380)

При температуре от 0 до 8 о С твердение портландцемента замедляется, а ниже 0 о С, при замерзании воды, вообще прекращается.

Применение добавок солей –нитрита натрия NaNO 2 , поташа KCO 3 и др., понижающих температуру замерзания воды, обеспечивает твердение цемента в растворах и бетонах при отрицательных температурах.

Добавки хлорида кальция CaCl 2 , сульфата натрия Na 2 SO 4 и др. применяются как ускорители твердения при обычных температурах.

Тепловыделение цемента является результатом экзотермических реакций между клинкерными минералами и водой. Оно зависит от минералогического состава клинкера, тонкости помола, вещественного состава цемента и составляет: через 3 суток –113–376, 7 суток–130–418, 28 суток–176–553, и через три месяца–192–570 Дж/г цемента. Наибольшее количество тепла выделяют цементы с повышенным содержанием в клинкере минералов С 3 SиC 3 A, меньшее при более высоком количествеC 2 SиC 4 AF. Тепловыделение имеет большое практическое значение. При бетонировании массивных конструкций рекомендуются цементы с меньшим тепловыделением. Бетонирование зимой требует применения цементов с высоким тепловыделением.

Удельная эффективность естественных радионуклидов (Аэфф) не должна превышать 370 Бк/кг.

Портландцемент (без минеральных добавок) – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое помолом клинкера и двуводного гипса. Гипса вводится от 1,0 до 4,0 % в пересчете на ангидрид серной кислоты (SO 3).

Выпускают его марок 400, 500, 550 и 600 (ПЦ 400-ДО, ПЦ 500-ДО, ПЦ 550-ДО, ПЦ 600-ДО) со значениями пределов прочности на изгиб и сжатие, приведенными в таблице 3.2.

Портландцемент без минеральных добавок применяется для бетонов, эксплуатируемых внутри здания при любой относительной влажности воздуха, на открытом воздухе – при воздействии атмосферных факторов. Допускается для бетонов подземных сооружений, гидротехнических сооружений подводной, надводной и внутренней зон.

Для бетона железобетонных шпал, мостовых конструкций, стоек контактной сети железнодорожных путей и освещения, опор высоковольтных линий, бетона дорожных и аэродромных покрытий, напорных и безнапорных труб, гидротехнических сооружений зоны переменного уровня воды следует применять портландцемент нормированного минералогического состава с содержанием в клинкере трехкальциевого алюмината (С 3 А) не более 8 % без минеральных добавок марок 400 и 500 (ПЦ 400-ДО-Н, ПЦ 500-ДО-Н).

Начало схватывания портландцемента для дорожных и аэродромных покрытий должно наступать не ранее 2 ч, для труб – не ранее 2 ч 15 мин.

Портландцемент с добавками (с активными минеральными добавками не более 20 %) получают помолом клинкера, двуводного гипса и активных минеральных добавок. Добавок разрешается вводить до 20 %. Количество и виды добавок приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 – Содержание и виды активных минеральных добавок

До 5 % активных минеральных добавок от массы цемента можно заменять добавками, ускоряющими твердение или повышающими прочность цемента без ухудшения его строительно-технических свойств: крентами, обожженными алунитами и каолинами, сульфоалюминатными и сульфоферритными продуктами.

Выпускают его марок 400, 500, 550 и 600, допускается марка 300 со значениями пределов прочности на изгиб и сжатие, приведенными в таблице 3.2.

Этот цемент имеет, в основном, такие же свойства, что и чистоклинкерный портландцемент. Добавки несколько повышают его водостойкость, сульфатостойкость. Морозостойкость же уменьшается. Замена клинкера более дешевыми минеральными добавками уменьшает его стоимость. Он применяется в строительстве вместо портландцемента. ПЦ 400-Д20-Н и ПЦ 500-Д-20-Н с содержанием в клинкере минерала С 3 А до 8 % и с добавкой гранулированного шлака до 15 % можно применять для бетона дорожных и аэродромных покрытий.

Разновидностями портландцемента с минеральными добавками являются быстротвердеющий и сульфатостойкий портландцементы.

Шлакопортландцемент – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое помолом портландцементного клинкера, гипса и гранулированных доменного или электротермофосфорного шлака. Шлаки вводятся от 20 до 80 %. До 10 % их может заменяться активной минеральной добавкой.

Истинная плотность шлакопортландцемента составляет 2,8–3 г/см 3 , насыпная в рыхлонасыпанном – 900–1200, а в уплотненном – 1400–1700 кг/м 3 .

Водопотребность и сроки схватывания шлакопортландцемента примерно такие же, как у портландцемента.

Попрочности шлакопортландцемент выпускают марок 300, 400 и 500 со значениями пределов прочности на изгиб и сжатие, приведенными в таблице 3.2. Он характеризуется замедленной скоростью твердения в начальный период. В дальнейшем она нарастает и к 6–12 месяцам прочность шлакопортландцемента сравнивается с портландцементом и даже ее превышает. Термообработка при температуре 80–95 С активизирует твердение шлакопортландцемента. Поэтому его рекомендуют применять при заводском изготовлении изделий.

Тепловыделение шлакопортландцемента при твердении в течение первых 1–3 суток на 15–30 % меньше, чем у портландцемента. Он медленно набирает прочность при пониженных положительных температурах. Поэтому он эффективен в массивных конструкциях и нежелателен при зимнем бетонировании.

Жаростойкость шлакопортландцемента из-за пониженного содержания в цементном камне гидроксида кальция выше, чем у портландцемента, и составляет 600–800 С, поэтому его рекомендуют для жаростойких бетонов.

Морозостойкость шлакопортландцемента ниже, чем у портландцемента. Бетоны на этом цементе выдерживают 50–100 циклов испытаний.

Небольшое количество в цементном камне гидроксида кальция повышает стойкость его в мягких водах. Снижение гидроксида кальция в жидкой фазе твердеющего цемента препятствует образованию эттрингита 3СаОAl 2 O 3 3CaSO 4 (31-32)H 2 O. Поэтому он имеет повышенную стойкость в сульфатных водах.

Шлакопортландцемент – одно из самых распространенных вяжущих. Применение шлака, который не следует обжигать, делает его стоимость на 15–20 % ниже стоимости портландцемента.

Разновидностями шлакопортландцемента являются быстротвердеющий и сульфатостойкий шлакопортландцементы.