Чем цемент М400 отличается от М500: описание и отличия. Портландцемент - что это? Марки, технические характеристики

Выделяют несколько марок цемента. В каждом случае материал обладает определенными характеристиками и имеет свое предназначение. Рассмотрим две таких марки, а точнее, выясним, чем отличается цемент М-400 от М-500.

Общие сведения

Цемент является необходимым материалом в строительной сфере. Изначально он представляет собой неорганическое порошкообразное вещество – смесь специальных компонентов. После добавления жидкости (воды или нужного раствора) цемент становится вязким, а затем затвердевает. Из упомянутого материала производят бетон и особые строительные составы.

Сравнение

Чтобы определить, в чем заключается отличие цемента М-400 от М-500, следует разобраться в маркировке. Под буквой «М», стоящей в начале, понимается максимальная нагрузка, которую способен воспринимать готовый цемент без разрушения. А цифры обозначают конкретные параметры прочности.

Чем выше число в правой части, тем больше способен выдержать материал. В нашем случае цемент М-400 является менее стойким. На его основе изготавливают железобетонные изделия. Продукт этой марки также применяется в штукатурных растворах и составах для заполнения пространства между кирпичами в процессе их кладки. Цемент М-400 отлично проявляет себя в рамках малоэтажного строительства.

А там, где к материалам предъявляются повышенные требования относительно их прочности, используют состав М-500. Цемент этой категории идет на возведение надежных сейсмостойких фундаментов, которые становятся основой многоэтажных зданий. Из него изготавливают бетон для сооружения жилых и промышленных объектов, а также таких подверженных нагрузке конструкций, как мосты, наземные плиты аэродромов, высотные строения.

Важной характеристикой цемента любой марки является скорость затвердевания. В чем разница между цементом М-400 и М-500 в этом отношении? В том, что материал первого образца застывает медленней. Это может расцениваться как преимущество, ведь риск образования дефектов при формировании изделий в таком случае минимален.

М-500 схватывается быстрей. Поэтому при работе с подобным материалом даже небольшое отклонение в соблюдении технологии способно привести к появлению внутренних пор или трещин на поверхности изделий. Вместе с тем благодаря сравнительно высокой скорости застывания цемент разряда М-500 становится незаменимым при проведении аварийно-ремонтных мероприятий.

Александр, Санкт-Петербург задаёт вопрос:

Объясните, пожалуйста, в чём отличия портландцемента от цемента? В обиходной речи все говорят цемент, строители употребляют слово портландцемент. Правильно ли, что между названиями портландцемент и цемент отличия несущественные, что это по сути одно и то же?

Эксперт отвечает:

Не совсем верно, между портландцементом и цементом отличия есть. Они состоят в их разнящемся сырье и разном химическом составе готовой смеси. Цемент — это группа строительных отвердевающих смесей. В дословном переводе с латыни этот термин обозначает «битый камень». Слово пришло к нам от строителей Древнего Рима, которые использовали толченые камни и кирпичи для замешивания кладочного раствора. Другими компонентами была гашеная известь и пуццолановая пыль (вулканический пепел). Примером современных видов твердеющих смесей может быть глиноземистый цемент. Его получают из обожженной породы, содержащей глинозем (оксид алюминия) и окись кальция.

Портландцемент — это вид цемента с определенным химическим составом, запатентованным в 1824 году инженером-строителем из английского города Портланд. Получают портланд путем совместного помола клинкера (сырья), сульфата кальция и добавок. Как заготавливают клинкер?

Для получения клинкера смешивают несколько сырьевых компонентов: известняк, мел, глину, сланец. Химический состав первичного сырья для портландцемента регламентируется следующими окислами: окись кальция 60% и более, окись кремния до 25%, окись алюминия до 8% и оксид железа 1-3%. Смесь обжигают до спекания или оплавления. Химический состав сырья определяет свойства будущего цемента. При сильном нагреве сырьевые оксиды вступают в реакцию и образуют химические вещества, называемые клинкерными минералами. При этом остаточное содержание сырьевых оксидов в клинкере жестко ограничивается. Состав готового клинкера содержит алюминаты и силикаты кальция. В результате получают гранулы округлой или неправильной скругленной формы.

Популярность портландцемента объясняется его высокими эксплуатационными характеристиками после затвердевания. Выпускаются несколько видов портландцемента, которые в обиходе называют просто цементами. ШПЦ — портландцемент с добавкой шлаков. ПЦЦ — с добавлением пуццолана. КЦ — композиционный, с двумя и более добавками (кроме известняка). ССПЦ — сульфатостойкий, содержащий добавки, обеспечивающие коррозионную стойкость в железобетонных конструкциях. БТЦ — быстротвердеющая портландсмесь для скоростного строительства. Тампонажные портланды — для быстрого закрытия нефтяных и газовых скважин от грунтовых вод.

Выполнение большинства строительных работ предполагает применение цемента. Главное при его выборе учитывать характеристики и сферу применения – на рынке представлены составы, различающиеся между собой по техническим данным (плотность, долговечность, скорость застывания, морозостойкость и так далее).

В данной статье мы поговорим о том, чем отличается цемент М400 от М500, и поможем вам сделать правильный выбор.

Чем отличается цемент М400 от М500?

Цемент – это особое синтетическое вяжущее вещество. Если вносить в него добавки, масса становится пластичной и очень прочной. Марки материала – от М100 и до М600. Наиболее распространенными являются цементы М400 и М500, о которых мы как раз и хотим поговорить далее.

Основная информация о свойствах состава содержится уже в его названии. Так М400 – это максимально допустимая нагрузка 400 кг на кубический метр и предельная степень нагрузки после затвердевания «М». Вместо «М» для обозначения свойств может использоваться аббревиатура «ПЦ».

В состав цемента М400 входят:

• гипс (до 5%)
• клинкер
• активные минералы (до 20%)

Данная марка используется для возведения влагостойких ЖБК (подводные сооружения, гидростанции, пр.), в подземном, наземном, транспортном строительстве. Она имеет высокие показатели прочности, водо-, морозо- и коррозионной стойкости. М500 имеет аналогичный М400 состав, используется преимущественно в наземном, транспортном, подземном строительстве, для выполнения ремонтно-восстановительных работ. Он не только прочный, но и эластичный, не боится экстремально низких температур, воздействия сульфатов, при усадке дает минимальные деформационные изменения.

Чтобы сделать правильный выбор между М400 и М500, нужно сначала определить цели применения состава. Для возведения стен, железобетонных конструкций, создания плит лучше остановиться на первом варианте (400), а для создания фундаментов и конструкций, которые должны выдерживать значительные нагрузки, на втором (500). Учтите, что сам по себе цемент М500 плохо выдерживает воздействие агрессивных сред – если готовые изделия будут эксплуатироваться в сложных условиях, лучше сделать ставку на сульфатостойкий материал.

Цемент производится из гипса и клинкера в результате их измельчения и последующего смешивания в однородную массу. Гипс – это обычный минерал, а вот клинкер – специально подготовленная смесь, которая изготавливается из глины и известняка в соотношении 25 к 75 (25 частей глины и 75 частей известняка).

Производство цемента

Смесь глины и известняка нагревается до 1450 °С, в результате чего образуются отдельные гранулы клинкера, которые в дальнейшем будут смешиваться с гипсом, образуя цемент. В него могут добавляться минеральные компоненты, которые снижают стоимость конечного строительного материала, улучшают его устойчивость к кислотам, холоду и другим видам воздействия.

В Древнем Риме в цемент добавляли частички вулканического пепла, найденные возле Везувия и Эйфеля.

Виды цемента

Цемент разделяется на 6 видов:

1. Романцемент (Римский цемент) – цемент, в котором преобладает белит (силикат кальция). Он очень долго застывает, по причине чего в современном мире практически не используется и не производится.

2. Портландцемент – самый распространенный цемент, который чаще всего применяется в строительстве. Назван так в честь английского острова Портленд за свой цвет, который аналогичен цвету добываемых на этом острове камней.

3. Глиноземистый цемент – дорогостоящий строительный материал. Для него характерна высокая скорость затвердения и прочность. Используется для быстрого возведения построек, а также для создания строений стратегического и военного назначения.

4. Магнезиальный цемент (он же – Цемент Сореля). Назван так в честь французского физика и инженера Станисласа Сореля, который изобрел такой вид цемента в 1866 году. Характеризуется высокой скоростью затвердения и прочностью. Недостатки – быстро разрушается, особенно под воздействием воды.

5. Смешанный цемент – общее название всех цементов, смешанных со шлаками, пемзой, туфом и другими веществами. Для него характерны: быстрое затвердение, небольшая стоимость и низкая прочность.

6. Кислотоупорный цемент . В его состав входит натрий и кварцевый песок. Главная особенность – невосприимчивость к воздействию кислот. Используется в химической промышленности для возведения построек, крепления оборудования и облицовочных материалов.

Марки цемента

Маркировка на упаковке с цементом позволяет заранее определить его свойства. Маркировка цемента состоит из трех частей: вид цемента, его прочность и свойства.

Пуццолан – смесь туфа, пемзы и вулканического пепла.

По прочности цемент разделяется на классы от 22,5 до 52,5. Чем выше класс, тем выше прочность. К примеру, обозначение 22,5 показывает, что цемент может выдержать давление в 22,5 Мпа (мегапаскалей) или 300 кг/см 3 , а 52,5, соответственно, указывает на способность выдерживать давление в 52,5 Мпа или 600 кг/см 3 .

Последняя часть маркировки описывает уникальные свойства цемента . Если в конце стоит буква Н – это нормальнотвердеющий цемент. Если Б – быстротвердеющий. Это самые распространенные виды цемента, но есть еще более специфичные. Обозначение СС указывает на то, что цемент обладает стойкостью к сульфатам, АП – предполагает повышенную активность цемента при взаимодействии с некоторыми материалами (к примеру, с железобетоном).

Примеры расшифровки маркировки:

• ЦЕМ I 52,5Б – портландцемент с прочностью 52,5 Мпа быстротвердеющий, где ЦЕМ I указывает, что это портландцемент, обозначение 52,5 указывает на его прочность, а буква «Б» в конце означает «быстротвердеющий».
• ЦЕМ II 32,5Н СС – портландцемент с минеральными добавками, прочностью 32,5 Мпа, нормальнотвердеющий, стойкий к сульфатам.
• ЦЕМ III 42,5Б ЖИ АП – шлакопортландцемент прочностью 42,5 Мпа, быстротвердеющий, для железобетонных изделий (пометка ЖИ) и с повышенной активностью (пометка АП).

Применение

От марки цемента зависит и сфера его применения.

ЦЕМ I 22,5 и ЦЕМ I 32,5 используются для любого обычного строительства, в котором от цемента не требуется никаких особых свойств. Они же, но с пометкой «быстротвердеющие» применяются преимущественно для скоростного возведения строений (если это требуется), а также для промышленного производства изделий из железобетона.

Более прочные марки ЦЕМ I 42,5 и ЦЕМ I 52,5 отличаются повышенной стоимостью и в обычном строительстве используются редко. Зато они очень востребованы при возведении важных объектов стратегического или военного назначения, если им помимо прочности больше никакие дополнительные свойства не нужны.

ЦЕМ II используется для изготовления прочного бетона , производства наружных частей крупных построек и для создания как сборных, так и монолитных конструкций любого типа.

Сборная конструкция – постройка, возведенная из отдельных блоков, как конструктор.

Монолитная конструкция – цельнолитое строение. В подготовленный каркас заливается бетон. В результате сооружение получается цельным, без щелей и стыков.

ЦЕМ III используется при производстве строительных смесей , изготовлении бетонных или железобетонных блоков, а также при возведении объектов, которые будут часто взаимодействовать с водой (пресной или соленой). Обычно применяется в условиях переменной влажности (регулярный контакт с водой чередуется с полным высыханием).

ЦЕМ IV и ЦЕМ V отличаются высокой стойкостью к низким температурам и водонепроницаемостью. Используется при изготовлении бетонных или железобетонных блоков, при возведении построек в условиях высокой влажности, а также под водой.

В современном строительстве чаще всего используются марки ЦЕМ I и ЦЕМ II. Они отлично подходят для благоустройства придомовых территорий, организации детских площадок, а также для возведения обычных жилых и нежилых строений.

Возникают ассоциации типа: портланд цемент, 400, «мешать с песком один к четырем» и, пожалуй, все. Тем не менее, вопрос этот довольно серьезный и любой человек, сталкивающийся со строительными или ремонтными работами, должен грамотно к нему подойти. Цемент, как и любой другой строительный материал, различается по своим физико-техническим характеристикам в зависимости от того, в каких атмосферных условиях и при каких нагрузках предполагается его эксплуатация.

Сырьём для получения строительного цемента является глина и известняк в пропорции один к трем. Как вариант, используется готовое природное сырьё — камень мергель, который содержит и глину и известняк. После обжига смеси глины и известняка с добавкой воды получают клинкер, который представляет собой серо-зелёные гранулы. Клинкер охлаждается и складируется для корректировки состава, после чего измельчается с добавкой примерно 5% гипса. Чем тоньше помол клинкера тем скорее он твердеет и выше прочность, но ниже срок хранения.

Обычный портландцемент (ПЦ) получают травлением клинкера с добавлением 20% гидравлических примесей в виде шлака и золы. Портландцемент морозостоек и водостоек, применяется для строительных растворов и изготовления бетона и железобетонных изделий.

Шлакопортландцемент (ШПЦ) получают добавлением в измельченный клинкер 21 – 60% доменного шлака и 5% гипса. Этот вид еще более водостоек, жаростоек, но менее морозостоек. Медленнее схватывается и твердеет. Применяется для изготовления штукатурных и кладочных растворов, а так же для подземного и подводного бетонирования.

Гидрофобный цемент изготавливают путём тонкого измельчения портландцементного клинкера с гипсом и гидрофобизирующей добавкой. Этот цемент по отношению к обычному и шлакопортландцементу имеет меньшее водопоглощение, большую морозостойкость и водонепроницаемость. Гидрофобный цемент может долго находиться во влажной среде.

Портландцемент с наполнителями получают добавлением в измельченный клинкер молотого песка, известняка и доломит общим весом до 20-60%. Плюсы такого цемента: экономится клинкер, снижается деформативность бетона и растворов. Применяется для изготовления низкомарочных бетонов.

Быстротвердеющий портландцемент (БПЦ) получают добавлением активных добавок в измельчаемый клинкер. У такого цемента довольно высока скорость схватывания и твердения. Долго не хранится. Но идеален для изготовления сборного железобетона и монолитного строительства в зимнее время.

Для получения белого цемента используют каолин. Белый цемент характеризуется низкой морозостойкостью и применяется только в растворах и малярных составах. Цветной портландцемент получают добавлением пигментов в сырье или к измельчаемому клинкеру. Быстро схватывается, применяется в растворах и красках, в том числе красках для дорожной разметки.

Глинозёмистый цемент – получают обжигом известняка и бокситов. Быстро твердеет и высокопрочен. Начало схватывания — минимум 30 мин., конец схватывания — максимум 12 часов.

Расширяющийся цемент получают при добавлении в портландцемент гипса и высокоглинозёмистого шлака. Расширяется на 1%, быстро твердеет и водонепроницаем. Расширяющийся цемент применяется для заделки стыков железобетонных конструкций.

Теперь о маркировке цемента. Здесь все просто. Согласно ГОСТ 10178-85 (старый ГОСТ) цемент обозначается по двум признакам: способность выдерживать нагрузку и процентное соотношение к общему объёму цемента разнообразных добавок. Маркируют цемент по нагрузке, которую выдерживает опытный образец бетонного блока размером 4х4х16 см. Максимальную прочность цемента обозначают буквами М или ПЦ и цифрами. К примеру, М 500 обозначает, что данный цемент может выдержать нагрузку в 500 кг/см.

Наиболее распространенные марки цемента:

Цемент ПЦ 500 Д0 (М500 Д0)
Цемент ПЦ 500 Д20 (М500 Д20)
Цемент ПЦ 400 Д0 (М400 Д0)
Цемент ПЦ 400 Д20 (М400 Д20)

Процентное содержание добавок обозначается буквой Д. К примеру, цемент обозначенный Д20 содержит 20% добавок. Важно учитывать эту характеристику, так как добавки влияют на пластичность и прочность материала, что позволяет подобрать набиолее подходящую в данной ситуации марку цемента.

С 01 января 2008 года российские цементные заводы переходят на производство цемента по ГОСТ 31108-2003. Это стандарт унифицирован с европейским стандартом EN 197-1, который устанавливает единые для всех стран Евросоюза классификацию и технические требования к цементам. Стандарт ГОСТ 31108-2003 не отменяет действующий старый, который довольно популярен и широко применяется. Вместе с тем, полезно знать его содержание и маркировку цементов.

Основные отличия нового ГОСТ 31108-2003 от старого ГОСТ 10178-85:

— вместо марок введены классы прочности на сжатие;
— для цементов всех классов прочности, кроме требований к прочности в возрасте 28 суток, дополнительно установлены нормативы по прочности в возрасте двух суток, за исключением классов 22,5Н и 32,5Н, а для цементов классов 22,5Н и 32,5Н – в возрасте 7 суток;
— для всех классов прочности, кроме класса 22,5, введено разделение цементов по скорости твердения на нормальнотвердеющие и быстротвердеющие, что позволит минимизировать расход цемента в строительстве за счет его оптимального подбора по скорости твердения.

Условное обозначение цемента по новому ГОСТ 31108-2003 будет состоять из:
— наименования цемента (ЦЕМ I — портландцемент, ЦЕМ II – портландцемент с минеральными добавками)
— портландцемент с минеральными добавками подразделяют на подтипы А и В – для подтипа А количество минеральных добавок ограничивается от 6% до 20%, для типа В – от 21% до 35%;
— сокращенного обозначения цемента, включающего обозначение типа и подтипа цемента и вида добавки (гранулированный шлак обозначается буквой Ш; пуццолана – П; композиция шлака и пуццоланы (трепел, опока) – К (Ш-П));
— класса прочности (22,5; 32,5; 42,5 и 52,5, что означает минимальную прочность на сжатие на 28 сут, МПа);
— обозначения подкласса (прочность на сжатие в возрасте 2 (7) суток – Н (нормальнотвердеющий) и Б (быстротвердеющий), кроме класса 22,5);
— обозначения стандарта, которому соответствует цемент.

Примеры условных обозначений:
1. Портландцемент класса 42,5 нормальнотвердеющий:
Портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ГОСТ 31108-2003;
2. Портландцемент со шлаком от 6% до 20%, класса прочности 32,5, быстротвердеющий:
Портландцемент со шлаком ЦЕМ II/А-Ш 32,5Б ГОСТ 31108-2003;
3. Портландцемент со шлаком от 21% до 35%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:
Портландцемент со шлаком ЦЕМ II/В-Ш 32,5Н ГОСТ 31108-2003;
4. Композиционный портландцемент с суммарным содержанием доменного гранулированного шлака и пуццоланы от 6% до 20%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:
Композиционный портландцемент с шлаком ЦЕМ II/А-К (Ш-П) 32,5Н ГОСТ 31108-2003.