|
6.1. Общая характеристика и вещественный состав портландцемента
Портландцементом называют порошкообразный строительный вяжущий материал, который обладает гидравлическими свойствами и состоит из клинкера, гипса и при необходимости добавок. Клинкер — это продукт в виде гранул размером 10—60 мм, получаемый обжигом до спекания сырьевой смеси и содержащий главным образом (на 75-80 %) высокоосновные силикаты кальция.
Измельченный клинкер после затворения водой схватывается в течение нескольких минут, что затрудняет изготовление изделий. Для регулирования сроков схватывания (замедления) в состав портландцемента вводят гипс. При этом добавка гипса ускоряет набор прочности цемента в ранние сроки. Содержание гипса в цементе нормируется по содержанию SO3. Оно должно быть в портландцементе марок 300—500 не менее 1 и не более 3,5 %, в высокопрочных (марок 550 и 600) и быстротвердеющих цементах не менее 1,5 и не более 4,0 %, а в шлакопортландцементе не менее 1 и не более 4 %. Допускается использование в составе портландцемента природного гипсового камня, фосфогипса, борогипса и фторгипса.
По ГОСТ 10178—85 выпускают портландцемент бездобавочный (ПЦ-Д0) и два вида цемента с минеральными добавками: до 5 % (ПЦ-Д5) и до 20 % (ПЦ-Д20). В первый введение активных минеральных добавок не допускается; во второй все их виды могут вводиться в количестве не более 5 %; в третий вводят до 10 % добавок осадочного происхождения (кроме глиежа) и до 20 % прочих активных добавок, а также доменных гранулированных и электротермофосфорных шлаков.
ГОСТ 10178—85 устанавливает условное сокращенное обозначение цементов. Оно состоит: из обозначения вида цемента — портландцемент (ПЦ) и шлакопортландцемент (ШПЦ); марки цемента (300, 400, 500, 550, 600); обозначения максимального содержания добавок в портландцементе (ДО, Д5, Д20), а также дополнительных обозначений цементов — быстротвердеющего (Б), пластифицированного (ПЛ), гидрофобизированного (ГФ), на основе клинкера нормированного состава (Н) и обозначения стандарта. Например, портландцемент с добавками до 20 % быстротвердеющий условно будет обозначен ПЦ 400-Д20-Б, ГОСТ 10178—85.
В соответствии с ГОСТ 30515-97 «Цементы. Общие технические условия» и ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные. Технические условия», которые действуют параллельно с ГОСТ 10178 и применяются в случаях, когда заключенные контракты или другие согласованные условия предусматривают применение цементов с характеристиками, гармонизированными с требованиями международного стандарта EN 197-1, по назначению цементы подразделяют на: общестроительные и специальные. При этом первые цементы (на основе портландцементного клинкера) по вещественному составу подразделяют на пять типов:
- ЦЕМ I – портландцемент (бездобавочный);
- ЦЕМ II - портландцемент с минеральными добавками (в качестве минеральных добавок - основных компонентов цемента применяют гранулированный шлак, активные минеральные добавки - пуццоланы (природные или искусственные пуццоланы, топливные золы, в том числе кислые или основные золы-уноса, микрокремнезем, глиеж и обожженные сланцы) и добавку-наполнитель – известняк);
- ЦЕМ III - шлакопортландцемент;
- ЦЕМ IV - пуццолановый цемент;
- ЦЕМ V - композиционный цемент.
По содержанию портландцементного клинкера и добавок цементы типов ЦЕМ II-ЦЕМ V подразделяют на подтипы А и В.
По прочности на сжатие в возрасте 28 сут цементы подразделяют на классы: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5.
По прочности на сжатие в возрасте 2 (7) сут (скорости твердения) каждый класс цементов, кроме класса 22,5, подразделяют на два подкласса: Н (нормальнотвердеющий) и Б (быстротвердеющий).
Вещественный состав цементов согласно ГОСТ 31108-2003 приведен в таблице.
|
Тип цемен-
та
|
Наименование цемента
|
Сокра-
щенное обозна-
чение цемента
|
Вещественный состав цемента, % от массы*
|
|
|
|
|
Основные компоненты
|
|
|
|
|
|
Порт-
ланд-
цемент-
ный
клинкер
|
Доменный или электро-
термо-
фосфорный гранулиро-
ванный шлак
|
Пуццо-
лана
|
Зола-
уноса
|
Глиеж или обож-
жен-
ный сланец
|
Микро-
крем-
не-
зем
|
Из-
вест-
няк
|
Вспо-
мога-
тель-
ные компо-
ненты
|
|
|
|
|
Кл
|
Ш
|
П
|
З
|
Г
|
МК
|
И
|
|
|
ЦЕМ I
|
Портландцемент
|
ЦЕМ I
|
95-100
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0-5
|
|
ЦЕМ II
|
Портландцемент с минеральными добавками**:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шлаком
|
ЦЕМ II/А-Ш
|
80-94
|
6-20
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0-5
|
|
|
|
ЦЕМ II/В-Ш
|
65-79
|
21-35
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0-5
|
|
|
пуццоланой
|
ЦЕМ II/А-П
|
80-94
|
-
|
6-20
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0-5
|
|
|
золой-уноса
|
ЦЕМ II/A-З
|
80-94
|
-
|
-
|
6-20
|
-
|
-
|
-
|
0-5
|
|
|
глиежем или обожженным сланцем
|
ЦЕМ II/А-Г
|
80-94
|
-
|
-
|
-
|
6-20
|
-
|
-
|
0-5
|
|
|
микрокремне-
земом
|
ЦЕМ II/A-MК
|
90-94
|
-
|
-
|
-
|
-
|
6-10
|
-
|
0-5
|
|
|
известняком
|
ЦЕМ II/А-И
|
80-94
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
6-20
|
0-5
|
|
|
композиционный портланд-
цемент***
|
ЦЕМ II/А-К
|
80-94
|
6-20
|
0-5
|
|
ЦЕМ III
|
Шлакопортланд-
цемент
|
ЦЕМ III/А
|
35-64
|
36-65
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0-5
|
|
ЦЕМ IV
|
Пуццолановый цемент***
|
ЦЕМ IV/A
|
65-79
|
-
|
21-35
|
-
|
0-5
|
|
ЦЕМ V
|
Композиционный цемент ***
|
ЦЕМ V/A
|
40-78
|
11-30
|
11-30
|
-
|
-
|
-
|
0-5
|
|
* Значения относятся к сумме основных и вспомогательных компонентов цемента, кроме гипса, принятой за 100%.
** В наименовании цементов типа ЦЕМ II (кроме композиционного портландцемента) вместо слов "с минеральными добавками" указывают наименование минеральных добавок - основных компонентов.
*** Обозначение вида минеральных добавок - основных компонентов должно быть указано в наименовании цемента.
|
|
Примечание - В таблице приведен вещественный состав портландцемента со шлаком подтипов А и В; для остальных цементов типа ЦЕМ II и цементов типов ЦЕМ III-ЦЕМ V приведен вещественный состав подтипа А.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В соответствии с ГОСТ 31108-2003 условное обозначение цементов должно состоять из: наименования цемента; сокращенного обозначения цемента, включающего обозначение типа и подтипа цемента и вида добавки; класса прочности; обозначения подкласса; обозначения настоящего стандарта. Примеры условных обозначений: 1) портландцемент класса 42,5 быстротвердеющий:
Портландцемент ЦЕМ I 42,5Б ГОСТ 31108-2003; 2) портландцемент со шлаком (Ш) от 21 % до 35 %, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:
Портландцемент со шлаком ЦЕМ II/В-Ш 32,5Н ГОСТ 31108-2003; 3) портландцемент с известняком (И) от 6 % до 20 %, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:
|