Цемент М400: технические характеристики, стоимость

Цемент М400. Технические характеристики. Производство

Цемент – искусственно созданный строительный материал. Является вяжущим минеральным неорганическим веществом, которое в результате реакции с водой образует мягкую пастообразную массу. В результате протекающих химических реакций осуществляется процесс отвержения и превращения в прочное камнеподобное вещество.

Цемент нашёл широкое применение в бытовом и промышленном строительстве. Специальные виды цемента используются в медицинских целях, например, установка пломб в зубах.

Виды цемента

Цемент подразделяется на виды в зависимости от исходного состава:

1. Портландцемент. В основном состоит из алита — химического вещества на основе силикатов кальция. Один из самых применяемых в гражданском и промышленном строительстве.
2. Глинозёмистый цемент. В его составе доминируют вещества на основе соединений алюминия, кальция и оксидов кремния. Отличается быстротой схватывания.
3. Магнезиальный цемент. Преобладает фаза на основе магнезита (соединений веществ, в состав которых входит магний). Обладает отличной адгезией к древесине, имеет высокую прочность и быстроту схватывания. Область применения, — изготовление стекломагниевых плит.
4. Смешанные цементы, — представляют собой композицию разных цементов с дополнительными добавками, придающими различные характеристики веществу.

Обозначение цемента. Марки

Обозначение характеристик цемента регламентируется ГОСТом от 1985г. и 2003г.

«Старое» обозначение, согласно ГОСТ от 1985г.:

1. Наименование цемента по его составу. Обозначается аббревиатурой ПЦ – портландцемент или ШПЦ, — в цемент введены добавки из шлака.
2. Прочность цемента. Определяется по марке цемента, — буквенно-цифровым словосочетанием: буква М и цифры 300…600. Расшифровывается, например, М300 – марка цемента с прочностью до 300 кг/см²
3. Добавки. Сочетание буквы Д и цифр, означающих процентное содержание добавок в общей массе цемента.
4. Характеристика цемента. Обозначается буквами русского алфавита, например, Б – быстротвердеющий; БЦ – белый цемент и другое.

«Новое» обозначение, согласно ГОСТ от 2003г.:

1. Состав. Чистый, без добавок цемент, – ЦЕМ I; цемент с добавками – ЦЕМ II. Вторая подгруппа подразделяется на подвиды: А – содержание добавок до 20% и Б – число вкраплений до 35%. Тип вложений обозначается: П – пуццолан и Ш – шлак.
2. Класс прочности на сжатие. В расчёт принимаются сведения, полученные после 28 суток выдержки, с момента укладки в фундамент. Подклассы обозначаются: Н – нормальнотвердеющий и Б – быстротвердеющий.

Марка цемента определяет марку бетона при изготовлении последнего согласно технической документации и соблюдении технологических процессов согласно ГОСТ.

Примеры использования цемента различных марок:

• гражданское и промышленное строительство: применяют цемент марки М-400 (ПЦ-400 Д20);
• дорожное строительство: разнообразные конструкции из сборного железобетона, асбоцемент – цемент М400…М500;
• изготовление железобетонных конструкций с повышенными требованиями к прочности, например, для военного строительства, — цемент М-600;
• предварительно напряжённые конструкции, высокопрочный бетон, например, для изготовления элементов космодромов, — цемент М-700.

Технические характеристики цемента М-400

1. Состав. Цемент представляет собой  композицию химических элементов в твёрдом агрегатном состоянии. Преобладают окислы кальция (Ca), алюминия (Al), магния (Mg), кремния (Si), железа (Fe), титана (Ti). Объём минеральных веществ доходит до 98%.
2. Плотность. Зависит от состояния цемента, — разрыхлённый состав обладает плотностью около 1000…1200 кг/м³; уплотнённый, «слежавшийся» порошок имеет 1500…1700 кг/м³ относительного веса.
3. Скорость схватывания. Параметры определяются при нормальных климатических условиях с температурным диапазоном 18…22°C. Устойчивый процесс схватывания начинается после двух часов с момента затворения цемента водой и длится 2…4 часа. Прочность 95…98% приобретается по окончании 28 дней.
4. Морозостойкость. Рабочий диапазон температур -60°…+300°C.
5. Водостойкость. Цемент, полностью набравший прочность после схватывания, обладает высокой устойчивостью к воздействию водой.
6. Долговечность. Аморфность к большинству органических и неорганических растворителей, водостойкость и морозостойкость позволяют строительным конструкциям, выполненным на основе цемента марки М-400, выдерживать нагрузку до 100 и более лет.

Производство цемента. Особенности технологических процессов

В производстве цемента применяют три основных вида:

• мокрый;
• сухой;
• комбинированный.

Мокрый способ производства

Основан на приготовлении исходного сырья посредством измельчения компонентов в воде.

Этапы:

1. Природные минералы, — известняк и глина подвергаются измельчению в водной среде. 
2. Полученную шихту, которая имеет до 50% влажности, загружают в обжиговую печь.
3. Сырьё подвергается термической обработке в нескольких зонах:
   • подогрева и сушки, — при температуре 200…600°C происходит удаление избыточной влаги, выгорают органические включения, химические вещества подвергаются дегидратации с последующим распадом компонентов на окислы;
   • зона декарбонизации – известняк распадается на оксид кальция с выделением углекислого газа; под воздействием температуры в диапазоне 900…1200°C происходит образование новых химических веществ;
   • зона термических реакций – происходит окончательное формирование химических веществ и частичное спекание их между собой;
   • зона спекания – при температуре 1350…1480°C происходит формирование клинкерных гранул;
   • зона охлаждения – остывание сырья при медленном понижении температуры до 1300°;
4. Полученный материал, — клинкер, измельчают до порошкообразного состояния.
5. Вводят, согласно технологическим процессам, различные дополнительные добавки.

Сухой способ производства

Наиболее выгодный с экономической точки зрения способ. Отличие от «мокрого» способа производства – на всех стадиях обработки материалы находятся в сухом виде. 

Этапы: 

1. Исходное сырьё, — известняк, мел, глина, уголь проходят стадию дробления на дробильных аппаратах.
2. Далее, следует стадия сушки в сушильном барабане.
3. Компоненты подвергаются измельчению и смешиванию с последующим увлажнением.
4. Полученная смесь проходит стадию грануляции.
5. Гранулированный продукт обжигается в шахтной механизированной печи.
6. Клинкерная смесь отгружается на склад, где происходит измельчение и смешивание с дополнительными компонентами.

Комбинированный способ производства

1. Исходное сырьё превращают в шлам мокрым способом.
2. Удаление влаги до уровня 16…18% осуществляют посредством специальных фильтров.
3. Осушенный продукт подвергают обжигу.

Подвид комбинированного способа предполагает подготовку исходного сырья для обжига сухим способом. Перед стадией обжига добавляется вода до уровня 10…14%, при этом размер гранул не должен превышать 14…15 мм.

Цены на цемент марки М-400

Цены на конечный продукт, — цемент марки М-400, складываются из себестоимости производства, транспортных и накладных расходов, торговой накрутки оптовой и розничной торговли.

Усреднённые цены, при продаже цемента навалом составляют 2800…5000 руб/тонну; мешок фабричного цемента весом 50 кг стоит 230…400 руб/кг. Разброс цен зависит от поставляемых партий товара, его удалённости от места производства и торговой накрутки продавцов.

Цемент с минеральными добавками или портландцемент в среднем стоит дороже на 10…15%. Продукт с компонентами из шлака обойдётся дешевле на 5…10%, но применять его рекомендуется для изготовления бетона, который используется для неответственных строительных конструкций, например, для заливки тротуаров, изготовление дорожной плитки, бордюрных камней.