Цемент имеет обширную классификацию и свойства каждого вида зависят от его состава. В основе этого порошкового материала лежит клинкер. Клинкер получают из высокоосновных силикатов, а также высокоосновных и низкоосновных алюминатов кальция. Эти вещества спекаются или переплавляются в процессе обжига при высоких температурах. Существует три вида клинкера — портландцементный, глиноземистый и сульфоалюминатный. В зависимости от типа используемого клинкера, а также от количества и состава минеральных добавок, цемент будет иметь те или иные свойства.
Прочность
Основная характеристика цемента — показатель прочности на сжатие. Согласно актуальному ГОСТ 31108-2016 существует три класса цемента, каждый из которых имеет свои допуски по данному параметру. Первый — это цемент класса 32,5 с прочностью не менее 32,5 МПа. Аналогом данного класса по старой маркировке является цемент М400.
Далее ГОСТ указывает на класс 42,5, который соответственно обладает прочностью на сжатие не меньше 42,5 МПа. Его ближайший аналог в ранних ГОСТах носил марку цемента 500. Третий класс цемента — 52,5, по старой маркировке соответствует М600 и способен выдерживать давление до 52,5 МПа.
В каждом классе есть три разновидности цемента — медленнотвердеющий, нормальнотвердеющий и быстротвердеющий. Чем выше скорость твердения материала, тем быстрее он набирает нормальную прочность для своего класса. Медленнотвердеющим может быть только шлакопортландцемент.
Относительно прочности следует сказать, что полное завершение процесса твердения цемента может занять несколько месяцев. ГОСТ нормирует минимальный показатель прочности, которым должен обладать данный материал в возрасте 28 суток с момента начала схватывания. Для класса 32,5 этот показатель составляет 30 МПа, для 42,5 — 40 МПа и для 52,5 — 50 МПа.
Классификация по составу
Наиболее распространён цемент на основе портландцементного клинкера. В процессе поиска эффективных составов для определённых целей, данный клинкер смешивали с различными минеральными добавками. Качественные показатели материала изменялись и, на основе наиболее оптимальных комбинаций, была составлена классификация с разделением цемента на типы.
Тип I или ЦЕМ I является чистым портландцементом, в нём не используются никакие минеральные добавки. ЦЕМ II разделяется на А и В, основной компонентов обоих — тот же портландцементный клинкер, различаются только процентные показатели добавок в составе. ЦЕМ II/А имеет от 6% до 20% минеральных добавок, а ЦЕМ II/В содержит добавки в пределах от 21% до 35%.
ЦЕМ III — это шлакопортландцемент. В его составе также содержится значительная часть портландцементного клинкера, однако допустимое количество шлака различных видов составляет от 35% до 65%. В качестве шлака может быть использован топливный, доменный гранулированный или электротермофосфорный.
ЦЕМ IV называют пуццолановым цементом. В его составе кроме ПЦ клинкера содержится от 21% до 35% пуццоланы. Это такой мелкодисперсионный материал, который при взаимодействии с известью начинает проявлять гидравлические характеристики. ЦЕМ V состоит из нескольких компонентов, поэтому носит название композитным. В него добавляют от 22% до 60% смеси шлака и пуццоланы, либо золы-уноса.
Другие физико-механические свойства
Среди всех качественных показателей цемента, для проведения различных расчётов, чаще всего требуется знать его насыпную плотность. Этот параметр зависит от рыхлости конкретного материала. Если цемент только получен от производителя, его рыхлость максимальна и насыпная плотность принимается как 1100 кг/м³. После длительного срока хранения даже в сухом помещении, порошковый материал может слежаться. Тогда его насыпная плотность достигает 1500-1600 кг/м³. Среднее значение этого показателя для проведения расчётов принимается за 1300 кг/м³.
Расчёт количества цемента для фундамента (1508)
Фундамент дома требует подробного расчёта с учётом типа бетонной плиты, её формы и габаритов здания. В зависимости от тяжести строения, типа грунта в определённой местности, а также распределения нагрузки на основание, происходит точный расчёт всех параметров фундамента. Непосредственно на стройплощадке проводится ряд специальных опытов по установлению несущей способности грунта на участке застройки. Кроме того, существует ещё целый перечень данных, которые учитываются в процессе проектировки.
Только основываясь на точных цифрах можно изготовить фундамент, который простоит десятилетия. В сообществах, где активно обсуждаются технологии строительства частных домов, можно встретить многочисленные примеры разрушенных после первой же зимовки фундаментов. Чтобы не допустить этого, обязательно используйте методы, которые максимально точно показывают, как рассчитать цемент на фундамент.
Для большинства фундаментов используется бетонный раствор, который состоит из 1 части цемента и 6 частей заполнителя. В качестве заполнителя используется песок и щебень, их рекомендуется брать примерно в равном количестве. Таким образом итоговое соотношение будет выглядеть так — 1:3:3. Пропорции цемента и песка будут такими же, как пропорции цемента и щебня для фундамента.
Если в растворе больше песка, его пластичность повышается, а если больше щебня — снижается. Пластичность в данном случае — это удобоукладываемость. Другим вариантом повысить этот показатель является увеличение количества воды в растворе. Однако, в обоих случаях результатом таких мер повышения пластичности становится снижение марки прочности. Поэтому, обязательно соблюдайте рекомендованную пропорцию ингредиентов, если не хотите получить хрупкое основание дома.
