Какие бывают разновидности цементов?

Рассмотрим основные виды цементов:

1. Портландцемент

Портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера и гипса, а иногда и специальных добавок. 

Гипс добавляют для регулирования скорости схватывания, а также других свойств. По прочности портландцемент делят на марки: 300, 400, 500, 600. Применяют для бетона надземных, подземных и подводных конструкций. 

Нельзя применять портландцемент для бетона конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных вод, и не имеющих при этом специальных мер защиты.

2. Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ)

Представляет собой разновидность портландцемента с минеральными добавками, отличающийся повышенной прочностью через 3 суток. Предел прочности при сжатии через трое суток должен быть не ниже 25 МПа. Быстротвердеющий портландцемент выпускают М 400 и 500. БТЦ обладает более интенсивным, чем обычный портландцемент, нарастанием прочности в начальный период твердения. Это достигается путем более тонкого помола цемента, а также повышенным содержанием трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината (60...65%). БТЦ применяют в производстве сборных железобетонных конструкций, а также при бетонировании в зимних условиях, особенно при температуре ниже —25 ºС. Но ввиду повышенного тепловыделения его не следует использовать в массивных конструкциях. Свойство БТЦ быстро набирать прочность используют, а также в случае аварийно-восстановительных работ. При хранении в течение 1 - 2 месяцев БТЦ утрачивает свойство быстро твердеть и набирает прочность как обычный портландцемент. Следовательно, хранить БТЦ длительное время нецелесообразно.

3. Пластифицированный портландцемент

Его получают добавлением в процессе помола клинкера пластифицирующей поверхностно – активной добавки, которая придает растворам и бетонам на этом цементе повышенную подвижность и удобоукладываемость. Подвижность бетонных смесей обычно зависит от содержания воды, поэтому при применении пластифицированного цемента появляется возможность значительно уменьшить содержание воды в смеси, при этом не потеряются его свойства подвижности и текучести. В свою очередь, это даёт возможность существенно сэкономить количество использованного цемента, значительно повысить его показатели прочности и морозостойкости.

4. Тампонажный цемент

Он является разновидностью портландцемента, обладающей высокой прочностью в начальные сроки твердения. Тампонажный цемент применяется для тампонирования нефтяных и газовых скважин с целью их изоляции от грунтовых вод.
Основные требования, предъявляемые к тампонажным портландцементам: придание цементному раствору достаточной подвижности; строгое ограничение сроков схватывания, с тем чтобы начало схватывания наступало не раньше, чем окончится тампонирование; обеспечение достаточно высокой механической прочности через 2 суток твердения. Сроки схватывания регулируются введением надлежащего количества гипса.

Для получения подвижного раствора, накачиваемого в скважины насосами, цемент затворяют с большим количеством воды (50% от веса цемента) без добавки песка. Такое количество воды в условиях обычных температур замедляет схватывание цемента и понижает его прочность. Регулирование сроков схватывания тампонажных цементов при обеспечении необходимой механической прочности достигается обычно подбором минералогического состава клинкера и применением добавок.
Решающее влияние на процессы, происходящие в цементном растворе, оказывает температура в скважине. С ее повышением процессы твердения раствора ускоряются, его механическая прочность повышается, а время начала схватывания сокращается. При температуре твердения выше 120°С прочность раствора падает и резко сокращаются сроки схватывания.

5. Шлакопортландцемент 

Он представляет собой вяжущее вещество, получаемое в результате совместного помола цементного клинкера, доменного гранулированного шлака и гипса, которое обладает способностью затвердевать в воде и на воздухе. Шлакопорталндцемент характеризуется замедленным твердением по сравнению с портландцементом, особенно при низких положительных температурах. При твердении он выделяет меньше тепла, чем портландцемент.
По прочности шлакопортландцемент делят на марки: 200, 300, 400 и 500. Шлакопортландцемент применяется в основном для бетонных и железобетонных наземных, подземных и подводных конструкций, подвергающихся действию пресных вод, а также для изготовления сборных конструкций с применением тепловлажностной обработки, конструкций, подвергающихся действию минерализованных вод, для приготовления строительных растворов. Не допускается применять этот цемент для конструкций, эксплуатация которых требует повышенной морозостойкости, и для строительных работ при пониженной температуре без искусственного обогрева, а также в жаркую и сухую погоду без тщательного соблюдения влажностного режима твердения.

6. Пуццолановый портландцемент

В нем содержится повышенное содержание активных минеральных добавок (трепела, диатомита, пемзы, туфа) по сравнению с обычным портландцементом. Данные добавки вводятся при помоле портландцементного клинкера. Хотя пуццолановый портландцемент при твердении на воздухе дает большую усадку и меньший рост прочности по сравнению с обычным портландцементом, но лучшие результаты при твердении в воде и во влажных условиях. Бетоны на пуццолановом портландцементе имеют высокую водостойкость, повышенную водонепроницаемость, но пониженную морозостойкость. По прочности пуццолановый портландцемент делят на марки: 200, 300, 400 и 500. Его применяют для бетона подземных и подводных конструкций, подвергающихся воздействию пресных вод, а также наземных конструкций, находящихся в условиях повышенной влажности. Нельзя применять пуццолановый портландцемент для бетона конструкций, подвергаемых быстрому высыханию и эксплуатируемых в переменных влажностных и температурных режимах.

7. Сульфатостойкий портландцемент 

Сульфатостойкий портландцемент производят путем совместного тонкого помола портландцементного клинкера, гипса. Он является разновидностью обычного портландцемента и отличается от последнего в основном тем, что обнаруживает повышенную стойкость к сульфатной агрессии в условиях систематического попеременного замораживания и отта­ивания или увлажнения и высыхания.

По прочностным показателям этот цемент подразделяют на три марки: 400, 500 и 600. Сульфатостойкий портландцемент отличается от обычного портладцемента пониженным тепловыделением. Присущие сульфатостойкому портландцементу свойства обусловливают и возможности его практического использования. Наиболее целесообразно применять этот цемент для бетонных и железобетонных конструкций, которые должны обладать высокой коррозионной стойкостью, в том числе и предварительно напря­женных, гидротехнических сооружений, а также для изготовления свай, сооружения опор мостов, при воздействии на них сред c высоким содержанием сульфатов. 

8. Белый цемент  

В архитектурно-декоративных целях иногда требуется применение отдельных бетонов на основе белых или цветных цементов, что особенно актуально для тропических стран. Белые цементы целесообразно применять с соответствующими заполнителями. Достоинство этих цементов заключается и в том, что в результате низкого содержания растворимых щелочей они характеризуются повышенной атмосферостойкостью.
Сырьевыми материалами для производства белого портландцемента являются каолин и мел (или известняки), отличающиеся ограниченным содержанием красящих окислов — окислов железа и марганца. Бетон на белом цементе часто применяют для облицовки поверхностей из обычного бетона.

9. Цветной цемент

Цветной цемент, равно как и белый, чаще всего применяется для изготовления бетонных изделий с фактурой требуемого цвета. Изделие, окрашенное в массе, является стойким к истиранию и сохраняет первоначальный цвет в процессе эксплуатации. Вместе с тем, применение цветного цемента имеет некоторые особенности. Так, бетоны, изготовленные на основе цветного цемента, имеют более выраженную склонность к усадке, чем простой бетон на основе портландцемента. Чтобы уменьшить усадочные явления применяют качественные мытые наполнители смешанных фракций среднего размера (с размером зерен от 0,3 до 5 мм) и изготавливают жесткий бетон с малым водоцементным отношением.