Domvorot54.ru

Электронный журнал
35 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Прочность цементного раствора

Прочность цемента и его показатели

Цемент – вяжущее вещество искусственного происхождения. При контакте этого неорганического вещества с водой происходит гидратация, в результате чего образуется цементный камень.

Материал широко используется для приготовления бетонов и разнообразных строительных растворов. От класса прочности цемента зависят эксплуатационные параметры готовых бетонных конструкций.

Предел прочности цемента

Марка (класс) цемента определяют в соответствии с его пределом прочности при сжатии. Чтобы определить это значение проводятся испытания, в ходе которых образцы затвердевшего цементного камня подвергают разрушению под давлением гидравлического пресса.

Образцы имеют стандартный размер, т.е., стандартную площадь поперечного сечения. Испытания позволяют зафиксировать показатель давления, при котором образец начинает разрушаться.

Классификация цементов по группам прочности

Новое обозначениеСтарая маркировка
22,5М300
32,5М400
42,5М500
52,5М600

Марка цемента по прочности указывает, какое давление выдерживает материал при измерении показателя в кг/см 3 . Класс прочности цемента на сжатие соответствует выдерживаемому давлению в МПа.

Испытание цемента на прочность

От чего зависит прочность цемента? Данный материал представляет собой многокомпонентное вещество, и на прочность цементного камня после отвердения влияет:

  • состав цемента;
  • микроструктура минералов, из которых изготовлен материал;
  • наличие добавок и их свойства.

К примеру, прочность белого цемента, который ценится за эстетичность и часто используется в декоративных целях (изготовление скульптур, декоративного кирпича, тротуарной плитки и т.д.) зависит от производителя. Датский завод Aalborg White производит материал прочностью 68-78 МПа, а российские заводы компании Holcim поставляют на рынок белый цемент прочностью 51-57 МПа.

Ход испытаний

Цемент набирает прочность в течение 28 суток после приготовления цементно-песчаного раствора. Для проведения испытаний материала изготавливают балочки стандартного формата 40х40х160 мм, при этом раствор готовят из расчета 1 часть цемента на 3 части однофракционного песка. Для определения прочности цемента разных классов испытания также проводятся через 2 или 7 суток твердения.

Класс прочности цементаПрочность на сжатие, МПа, в возрасте
2 сут, не менее7 сут, не менее28 сут
не менеене более
22,5Н1122,542,5
32,5Н1632,552,5
32,5Б*10
42,5Н1042,562,5
42,5Б*20
52,5Н2052,5
52,5Б*30

Примечание: Н – нормированный, Б – быстротвердеющий.

Производители цемента обязаны указывать в паспорте продукции максимальную прочность цемента (результат испытаний после 28 суток твердения) и активность цемента, прошедшего процедуру пропаривания.

Пропаривание позволяет ускорить проверку показателей материала. Для этого:

  • в камеру для пропаривания помещают формочки с цементно-песчаным раствором (габариты форм соответствуют габаритам стандартных балочек) и выдерживают в течение 5 часов;
  • плавно, в течение 3 часов, поднимают температуру в камере до 80°С;
  • выдерживают образцы при данной температуре на протяжении 8 часов;
  • оставляют балочки на 2-3 часа остывать.

Остывшие сухие образцы подвергают испытаниям на гидравлическом прессе – проверяют на изгиб. Получившиеся в ходе проверки половинки балочек проверяют на сжатие. Средний результат сравнивается с актуальным ГОСТом и вносится в паспорт цемента.

Чтобы проверить, как цемент будет вести себя в бетоне, готовят образцы кубической формы (100х100х100 мм), при этом в раствор дополнительно вводятся химические добавки и щебень, и также испытывают при помощи гидропресса.

Что добавить в цемент для прочности

Чтобы получить высокопрочный строительный материал не обязательно использовать дорогой цемент повышенной прочности, нередко для упрочнения бетона в раствор вводят определенные присадки.

  • Пластификаторы. Увеличивают подвижность бетонной смеси, при этом повышается прочность готовой конструкции.
  • Добавки, ускоряющие набор прочности. Повышается скорость твердения бетона, при этом возрастает его марочная прочность на сжатие и изгиб.
  • Противоморозные присадки, гидрофобизпаторы. Повышают плотность и водонепроницаемость – соответственно, увеличивается прочность материала.
  • Комплексные добавки. Имеют большой спектр действия – повышают подвижность смеси, увеличивают водонепроницаемость, морозостойкость готовой конструкции. При этом прочность бетона возрастает на 70-110%, а пылеотделение становится предельно низким.

Выбор добавки в цемент для прочности зависит от требований к эксплуатационным параметрам строительных конструкций и условий изготовления элементов из монолитного бетона.

Заключение

Чтобы бетонные конструкции на протяжении всего запроектированного срока эксплуатации сохраняли надежность, важно правильно выбрать класс цемента. Также необходимо соблюдать правила хранения и транспортировки – использование негерметичной тары приводит к контакту материала с влагой, содержащейся в воздухе, в результате чего цемент частично схватывается и его прочность снижается, также ухудшаются свойства при длительном хранении материала.

Читать еще:  Цементно известковый раствор состав

Цементные растворы: приготовление, состав, марки, характеристики

Цемент – один из основных строительных материалов. Представляет собой сухое порошкообразное вещество неорганического происхождения. Этот вяжущий материал при взаимодействии с водой образует пластичную смесь, которая при затвердевании превращается в камневидное тело.

Наиболее распространенная разновидность цемента – портландцемент, в состав которого входят оксиды кальция, железа, магния, диоксид кремния, глинозем. Цемент, затворенный водой, дает сильную усадку при твердении, что приводит к появлению трещин в отвердевшем продукте. Поэтому вяжущее используется в сочетании с заполнителями и наполнителями, предотвращающими растрескивание цементного камня. Наиболее популярным мелким заполнителем является песок.

Назначение строительных цементных растворов

Цементно-песчаные (и другие) строительные растворы регламентируются ГОСТом 28013-98. По назначению их разделяют на следующие виды:

  • Кладочные, в том числе для монтажных работ. Используются при ведении кирпичной или каменной кладки, для заполнения швов между бетонными и железобетонными панелями, выравнивания полов, заливки площадок, не предназначенных для восприятия серьезных нагрузок. Кладочный состав обеспечивает повышение тепло- и звукоизоляционных характеристик строения.

  • Штукатурные. Применяются для выравнивания основания и защиты стенового материала от воздействия атмосферных явлений.
  • Облицовочные. Служат для облицовки вертикальных и горизонтальных строительных конструкций керамической и керамогранитной плиткой.

В зависимости от назначения цементного раствора в его составе может быть песок различных фракций.

Назначение раствораКрупность зерен песка, мм
Для кладки, кроме бутового камня2,5
Для бутовой кладки5,0
Для штукатурки, кроме накрывочного слоя2,5
Для накрывочного штукатурного слоя1,25
Для облицовочного слоя1,25

В соответствии с ГОСТом 28013-98 цементные растворы различаются по маркам прочности на сжатие.

Таблица областей применения в зависимости от марки прочности цементного раствора

Марки по прочности на сжатиеОбласти применения
М50Заделка щелей внутри помещений
М75Внутренние кладочные работы
М100Наружная кладка кирпича и блоков, устройство стяжки пола
М150Заполнение швов в конструкциях из тяжелых бетонов, изготовления стяжки, при оборудовании гидротехнических объектов
М200Благодаря высокой водостойкости, продукт используют в качестве гидроизоляционного слоя; при изготовлении материала для конструкций, которые в процессе эксплуатации будут контактировать с агрессивными средами, используется сульфатостойкий цемент

Компоненты строительных цементных растворов

Для получения качественного строительного материала каждый компонент должен соответствовать требованиям нормативов:

  • Цемент. В общих случаях используется портландцемент марок 400 и 500 без минеральных добавок или с минеральными добавками в количестве до 20%. Для особых эксплуатационных условий применяют сульфатостойкое, гидротехническое, пластифицированное цементное вяжущее.
  • Песок. Должен соответствовать ГОСТу 8736-2014 «Песок для строительных работ». Для изготовления растворов используют речной и карьерный песок, очищенный от илистых и глинистых включений, снижающих качество готового продукта.
  • Вода. Из питьевого трубопровода или проверенная на качество в лабораторных условиях. Температура +15…+20°C.

Цемент, песок и вода – основные компоненты строительного цементного раствора, но также в рецепт включаются добавки, придающие пластичной смеси или конечному продукту определенные свойства:

  • Эластификаторы. Улучшают эластичность раствора и его адгезию к основанию, повышают устойчивость затвердевшего продукта к появлению трещин и влагостойкость. Функции эластификатора может выполнять ПВА.
  • Пластификаторы и их более мощный вариант – суперпластификаторы. Увеличивают подвижность пластичной смеси, сокращают расход материала, уменьшают его склонность к расслоению. Наиболее простой вариант – применение моющих растворов. Их добавляют не в сухую смесь, а в воду.
  • Гидроизоляторы. Такие добавки ускоряют схватывание и твердение раствора, повышают водонепроницаемость готового слоя.
  • Латексные добавки. Сообщают готовому продукту широкий спектр полезных свойств – водостойкость, устойчивость к воздействию нефти и нефтепродуктов, других агрессивных химических веществ.
  • Противоморозные. Применяются при ведении работ в холодный период года.
  • Сажа, графит и другие красящие вещества. Не влияют на физические характеристики материала, применяются только для изменения цвета готового продукта.

Удельный вес цементно-песчаного раствора зависит от вида и пропорций составляющих, в среднем он равен 1800 кг/м 3 .

Этапы приготовления

Пропорции компонентов зависят от области применения цементного раствора, а следовательно, от марки прочности на сжатие.

Таблица пропорций компонентов раствора – цемента и песка по массе

Марка раствораМарка цементаПропорции компонентов
ЦементПесок
М50М40017,4
М75М40015,4
М100М40014,3
М50014,3
М150М40013,25
М50013,9
М200М40012,5
М50013

При небольших объемах работ приготовление цементно-песчаного раствора возможно вручную.

  • Смешивают вяжущее и песок в сухом состоянии в металлической емкости или на стальном листе. Делать это на грунте не рекомендуется, поскольку состав загрязняется.
  • После того как смесь приобретет однородный сероватый цвет ее сгребают в гряду или кучку, на вершине которой делают небольшое углубление. В него небольшими порциями добавляют воду.
  • Полученный состав вымешивают.

Приготовление материала в бетономешалке обеспечивает высокую скорость процесса и хорошее качество готовой пластичной смеси, благодаря тщательному перемешиванию и получению полностью однородного продукта.

Как сделать цементный раствор в бетономешалке:

  • В барабан заливают примерно половину положенного объема воды. Примерное количество воды – половина от объема цемента.
  • Перед тем как развести цемент, в воду вводят добавки, например моющее средство, которое должно полностью раствориться с образованием равномерной пены. Время перемешивания – 3-5 минут.
  • В барабан добавляют цемент и половину песка. Время перемешивания – 1-3 минуты.
  • Вводят остаток песка, перемешивают, регулируют плотность цементного раствора путем введения нужного количества воды.
  • Последний замес – 3-5 минут.

В результате получается однородный продукт, без комков, воздушных пузырей и расслоений. Приготовленный пластичный материал не должен растекаться и рассыпаться. Для проверки его готовности комок выкладывают на ровную поверхность. Требования – из комка не должна вытекать вода, со временем он немного оседает без потери первоначальной формы.

Читать еще:  Приготовление цементного раствора

  • Строитель с 20-летним стажем
  • Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

Лучшие добавки в цемент для повышения прочности бетона

Бетон, приготовленный на основе качественного цемента и качественных наполнителей, имеет достаточную прочность без внесения добавок. Тем не менее, существует ряд факторов, когда по условиям эксплуатации требуется упрочнение бетона с помощью внесения специальных присадок.

Для чего нужны добавки?

Для увеличения прочности высоконагруженных и специальных бетонных конструкций, используются специальные присадки, которые добавляются непосредственно в готовящийся цементно-песчаный или бетонный раствор.

После схватывания и полного твердения, смеси в которые были добавлены упрочнительные добавки приобретают дополнительные эксплуатационные свойства: водонепроницаемость, коррозионную стойкость, морозостойкость и существенно большую прочность на сжатие и изгиб.

Учитывая относительно высокую стоимость бетона и цементного раствора с добавками, их применение экономически целесообразно в следующих случаях:

  • Повышенные требования по морозостойкости и водостойкости бетонных конструкций;
  • Использование в качестве заполнителя нестандартных материалов. К примеру, очень мелкий песок;
  • Изготовление высоконагруженных ЖБИ. К примеру, производство тротуарной плитки, фундаментных блоков и т.п.;
  • Приготовление мелкозернистого бетона;
  • Строительство монолитных зданий и сооружений, в которых используются расширяющие присадки.

Виды упрочняющих добавок для цемента

Пластификатор. На данный момент времени, лучшая добавка в цемент для прочности, повышающая прочность конструкции в среднем на 125-140%. При этом основная задача пластификатора – увеличить подвижность раствора.

Также применение добавки этого вида позволяет увеличить морозостойкость бетона на 1,5 марки, водонепроницаемость до 4 марок и сократить расход связующего на 25%. Популярный «народный» пластификатор – обычное жидкое мыло или стиральный порошок.

Ускоритель набора прочности. Задача присадки этого вида – увеличение скорости схватывания и твердения бетона и соответственное повышение его марочной прочности на изгиб и сжатие.

Самым популярным и самым недорогим ускорителем набора прочности является обычный хлористый кальций. Используется в производстве: тротуарной плитки, пенобетонных блоков, стеновых и фундаментных блоков, полистиролбетона и пр. Благодаря применению ускорителей твердение значительно сокращается время его экспозиции в форме. Соответственно повышается производительность, увеличивается выход годного, а также происходит увеличение прочности ЖБИ на несколько процентов.

Противоморозные добавки. В соответствии с названием, назначение противоморозной добавки – дать возможность проводить бетонные работы в условиях низких температур (до минус 25 градусов Цельсия).

Параллельно с этим, происходит увеличение прочности бетона, увеличение водонепроницаемости, уменьшение расслаиваемости готового бетона при транспортировке, а также улучшение удобоукладываемости. Самая популярная противоморозная добавка – нейтрализованная смола в смеси с гидрофобизатором Софексил-гель или Типром-С.

Комплексные присадки. Ускоряют твердение, увеличивают прочность, значительно уменьшают пылеотделение, увеличивают морозостойкость. В частности за счет использования комплексной присадки можно достигнуть: увеличения прочности бетона на 70-110%, при одинаковой подвижности, снижения усадки на 60-70% и двух-троекратного увеличения водопроницаемости. Одним из самых популярных видов отечественной комплексной присадки для бетона является добавка «Эластобетон»: А, Б или С (в зависимости от назначения ЖБИ или сооружения).

Тонкости применения

Все виды добавок в бетон следует разводить или растворять в теплой воде. Если добавка смешивается с цементно-песчаным раствором в жидком агрегатном состоянии, она начинает работать сразу после добавления.

Сухая присадка начнет «работать» только после полного растворения и тщательного перемешивания. Дозировка добавок зависит от конкретного материала, конкретных задач и требований инструкции предприятия изготовителя. В общем случае, количество добавок не должно превышать 1% по весу связующего (цемента).

Как приготовить цементный раствор для домашних дел самому

Цементный раствор широко используется в строительстве и ремонте. Он применяется для возведения кирпичной кладки, при закладке фундамента, внутренних и внешних отделочных работах. Ни один домашний ремонт не обходится без цементного раствора – он нужен для штукатурки стен, выравнивания пола, укладки керамической плитки.

Техника изготовления раствора довольно проста – смешать компоненты может любой начинающий ремонтник. В данном материале мы разберемся, как сделать цемент своими руками с небольшим набором инструментов.

Обзор торговых марок бетона

Марка бетона – это основной показатель его прочности. Чем выше числовой номер бетона, тем надежнее и прочнее получится готовый состав.

  • M50–75 – легкий вариант цементного раствора, применяется во внутренних отделочных работах, для стяжки пола и в качестве затирки для кирпичной кладки;
  • М100–150 – так называемый “тощий бетон”, используется в качестве стяжки для пола, при изготовлении дорожек и бордюров и во вспомогательных работах при строительстве;
  • М200 – раствор для кирпичной кладки, стяжки и штукатурки при внутренних и наружных работах;
  • М300 – прочный состав, используется в основном в уличном строительстве.

Чтобы сделать цементный раствор нужной прочности, не обязательно покупать бетон соответствующей марки. В процессе приготовления смеси, бетон смешивают с песком, меняя пропорцию. Таким образом, из сырья марки М400 можно легко получить цементную смесь М100 или М200.

Необходимые материалы и инструменты для работы

От состава раствора цемента зависит его прочность, технические и визуальные характеристики. Стандартный состав смеси состоит из трех элементов:

  1. сухой цемент;
  2. песок;
  3. вода.

В целях изменения качеств состава используются следующие добавки:

Они влияют на цвет покрытия, помогают сделать его более пластичным и клейким.

Читать еще:  Штукатурка поверхностей внутри здания цементно известковым

Для того, чтобы смешать и уложить раствор цемента, понадобятся следующие инструменты:

  1. ведро или глубокий таз для размешивания, соответствующий по габаритам объему смеси;
  2. строительный миксер или дрель с насадкой;
  3. шпатель или лопатка для распределения смеси по поверхности;
  4. рукавицы и очки в целях безопасности.

Все эти инструменты наверняка найдутся в хозяйстве у людей, которые хоть раз занимались ремонтом. В противном случае, их стоит приобрести или одолжить у знакомых.

Виды раствора

Вид цементного раствора изменяется в зависимости от марки цемента, состава компонентов и наличия добавок-пластификаторов. По составу можно выделить два вида раствора – с использованием извести и песка. Рассмотрим свойства каждого из них.

Цементно-известковый

Цементный раствор с добавлением извести отличается пластичностью и адгезией, поэтому чаще всего применяется в штукатурке или при укладке плитки.

В состав смеси входит цемент, известь и песок в пропорциях 1:1:6 и 1:2:9 частей соответственно. Для улучшения пластичности и клейкости раствора, в него добавляют клей ПВА, моющие средства, глинистый песок.

Если используется негашенная известь, ее следует погасить, смешав с водой. В процессе химической реакции выделяется большое количество тепла, поэтому нужно защитить руки и лицо при работе с известью.

Цементно-песчаный

Цементно-песчаный раствор – самый простой в изготовлении вариант покрытия. Для его замешивания берут одну часть цемента на 6 или более частей песка. Состав подходит для уличных и черновых работ внутри помещений. Так как он не имеет дополнительных добавок, его пластичность и адгезия не позволяет использовать раствор для мелких штукатурных и плиточных работ.

В качестве пластификаторов, улучшающих клейкость и эластичность материала, используется жидкое мыло и клей ПВА. Сделать состав более пластичным помогает глина или карьерный песок. Для осветления и улучшения адгезии строители добавляют в смесь гашеную известь, получая цементно-известковый раствор.

Добавки для цветного шва

Цветовые добавки в цементную смесь служат чисто декоративным целям. Они чаще всего используются при укладке кирпича, чтобы сделать швы более выразительными и эстетичными.

Для придания темного цвета раньше использовали сажу, однако опыт показал, что этот компонент ухудшает технические характеристики цемента. Сегодня в этих целях применяют соли и окиси металлов. Цветовые добавки можно приобрести в строительных магазинах.

Пропорции для смешивания

Соотношение элементов в цементном растворе зависит от области применения смеси и марки бетона. К примеру, если нужно получить цементный раствор М100 из бетона М400, соотношение цемента к песку будет 1:4. Таким образом легко высчитать, какое соотношение нужно для получения нужной марки из любого бетона.

Как сделать цементный раствор для разных видов работ (цемент : песок):

  1. Штукатурка: 1:5 с добавлением одной части извести;
  2. Стяжка пола: 1:4 для марки М500, 1:3 для марки М400;
  3. Кирпичная кладка: 1:5 – М3, 1:4 – М5, 1:3 – М8. При этом марка готового раствора должна соответствовать марке кирпича.

Объем воды для приготовления жидкого раствора не должен превышать 60% от общего объема. Обычно она составляет 1-2 части в пропорции.

Время высыхания

Время застывания цементного раствора напрямую зависит от температуры окружающей среды и толщины покрытия. Чем толще слой стяжки и ниже столбик термометра, тем дольше будет сохнуть смесь.

Рассмотрим время застывания при благоприятных условиях:

  • 2–4 часа – схватывание раствора;
  • 12–24 часа – неполное затвердевание цемента, по нему можно ходить, но выполнять отделочные работы не рекомендуется;
  • 10–14 дней – полная просушка покрытия, после которого можно приступать к отделке поверхности плиткой или другим материалом.

Как приготовить цемент при низкой температуре

Идеальная температура для заливки цементного раствора – +200С и выше. Но такие условия не всегда удается создать при строительстве и внешней отделке здания. При минусовой температуре, бетонный раствор ложится комками, а вода в составе превращается в лед. Это напрямую влияет на качество покрытия.

В строительстве существует несколько приемов, которые помогают избежать порчи цементной смеси при минусовых температурах:

  • Специальные противоморозные добавки в состав;
  • Подогрев воды и песка при смешивании бетона;
  • Электрический нагрев покрытия;
  • Укрытие заливки тентом и утепление опалубки.

Для кладки при минусовой температуре (до -7°C) нужно использовать цементный раствор (в соотношении цемента к песку – 1:4) или цементно-кальциевый (1:1:6 – цемент, кальций, песок). Раствор должен быть густо-пластичным, то есть содержать небольшое количество воды.

Использование бетона в отделке дома

Во внутренней отделке квартир и домов бетон используется в трех видах работ:

  • штукатурка стен;
  • заливка стяжки пола;
  • монтаж керамической плитки в санузле.

Раствор для домашней отделки должен быть достаточно пластичным и иметь хорошую адгезию к черновому покрытию. Поэтому в него обязательно добавляют пластификаторы и клейкие добавки.

Полезные советы

  1. Подбирайте глубокую ёмкость для раствора, чтобы при размешивании он не выплескивался за стенки;
  2. Вместо раствора для обработки швов кирпича или плитки можно использовать специальные затирки, в таком случае, красители для цемента не потребуются;
  3. Через сутки после стяжки пола, закройте его пленкой, чтобы покрытие не повредилось в процессе ремонта.

Видеоролики о самостоятельном приготовлении цементного раствора

Как замешать бетон своими руками:

Приготовление цветного цементного раствора:

Приготовление цементного раствора не требует специальных навыков и наличия большого количества инструментов. Смесь для стяжки и штукатурки легко сделать своими руками, соблюдая пропорции и используя недорогие пластификаторы. Таким образом можно значительно сэкономить на готовой смеси и получить универсальный состав для разных отделочных работ.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×