Вяжущие строительные материалы: цемент

Вяжущие строительные материалы представляют собой искусственные или природные вещества, обладающие способностью менять свое состояние на камневидное. Главным требованием, которым они должны обладать, является высокая степень адгезии к кирпичным, бетонным поверхностям.

Классификация вяжущих

Существует множество разновидностей материалов, предназначенных для связки различных конструктивных элементов. Они делятся на две большие группы:

• минеральные, застывающие при контакте с кислородом;

• органические, требующие предварительного смешивания с водой.

К вяжущим строительным материалам относятся клей, битум и другие, но наибольшей популярностью пользуется цемент, свойства которого позволяют использовать его при возведении зданий различного назначения и этажности.

Цемент: состав и свойства

В сухом виде стройматериал имеет серый оттенок. Он отличается сложной химической формулой, содержит следующие компоненты:

• 67% кальциевого оксида;

• 22% кремниевого диоксида;

• 5% алюминиевой окиси;

• по 3% оксида железа и модифицирующие добавки.

Основа вяжущего вещества (цемента) состоит из:

• Клинкера. Определяет прочностные характеристики. Получается в результате обжига известняка и глины. Последний компонент плавится, образуя насыщенные кремнеземом гранулы, а затем выполняется повторный нагрев и измельчение клинкера до пыльного состояния.

• Минеральных составляющих. Введение добавок позволяет расширить область использования. Они указываются в технических документах к вяжущему стройматериалу, но по количеству всегда соответствуют существующим ГОСТам.

• Специальных добавок. Содержат сульфат кальция, который не приводит к ускорению процесса затвердения. Изменение пропорций данного компонента позволяет регулировать гидратации.

Добавление разнообразных веществ в рамках ГОСТа позволяет повысить устойчивость состава к высоким температурам, влиянию агрессивной среды (кислоты, щелочи), повышению влагостойкости и адгезии, подвижности раствора.

Свойства вяжущего строительного материала определяют высокую востребованность цемента:

• Прочность. Определяется в лабораторных условиях путем сжатия взятого эталонного образца в три этапа. Сначала ждут двое суток, а потом спустя через одну неделю и месяц. Параметр измеряют в мегапаскалях.

• Схватывание. Измеряет промежуток времени, за который застывает цементная смесь. Если правильно приготовить раствор, он схватится спустя пару часов летом, через 8-10 часов — осеннюю и 15-20 часов — при нулевой температуре. Характеристика улучшается благодаря введению специальных добавок.

• Морозостойкость. Параметр отражает устойчивость к минусовым температурам с сохранением целостности и прочности массивы, то есть циклы оттаивания и замораживания в течение многочисленных циклов.

• Плотность. Измеряет количество порошкообразного вещества в кубическом метре. Свежеприготовленный обладает самым маленьким удельным весом, но уплотняется со временем. Среднее значение составляет 1,3 тонны на куб. м.

Выбирая цемент, обращают внимание на следующие характеристики сыпучего материала:

• гигроскопичность, определяющая уровень поглощения жидкости;

• крупность помола, получающаяся различной в зависимости от используемого сита;

• стойкость к коррозии, повышаемая благодаря задействованию компонентов;

• срок годности, зависимый от условий хранения и допустимой степени влажности.

Продается фасованным по 50 кг цемент в мешке. Это позволяет точно рассеивать количество цемента.

Технология производства вяжущего цемента

Изготовление данного стройматериала осуществляется в несколько этапов:

1. Разработка известнякового, глиняного, гипсового месторождения.

2. Измельчение полученного сырья.

3. Сушка раздробленной массы.

4. Получение глиняно-известнякового шлама.

5. Обжиг с целью получения клинкера (гранулы).

6. Дробление в порошкообразную консистенцию.

7. Перемешивание ингредиентов.

Подготовка шлама для вяжущего строительного материала осуществляется несколькими способами:

• сухая — сушка с дроблением выполняется под действием нагретого воздуха;

• мокрая — производство сопровождается использованием мела;

• комбинированная — сочетает первые две методики.

Чтобы получить вяжущую смесь, строительный материал предварительно разводят с водой. Дозировку подбирают в зависимости от того, какие работы планируются (реставрация, ремонт, возведение).

Область применения цемента

Вяжущее вещество используют при:

• заливке черновой стяжки;

• производстве плиток;

• возведении несущих и обычных стен, перекрытий;

• проведении штукатурных и ремонтных работ;

• закладке различных видов фундамента;

• изготовлении железобетонных изделий (ЖБИ).

Цемент, свойства и применение которого охватывают практически все строительные отрасли, задействуют при гидротехнических и дорожных работах, возведении мостов.