Быстротвердеющий цемент (БТЦ)

В зависимости от типа цемента, различается его прочность на сжатие, жаростойкость, устойчивость к растрескиванию, плотность и другие параметры. По основным показателям состав мало отличается от смеси, твердеющей в обычном режиме.

Основными марками цемента при производстве смеси выступают М200, М300, М400 и М500. В них добавляют присадки, чтобы ускорить процесс застывания. При изготовлении раствора, используют заполнитель мелкой фракции, хорошо очищенный песок и воду.

Секрет производства быстросхватывающегося цемента – в более мелком помоле его компонентов. Уменьшение размеров гранул, составляющих смесь, приводит к тому, что площадь взаимодействия с реагентом становится больше. Гидратация существенно ускоряется.

На производстве может использоваться несколько методов, позволяющих ускорить схватывание конечной смеси:

• Домол до нужного состояния с применением специальной техники. В процессе иногда могут применяться специальные гипсовые присадки.
• Использование модификаторов. Химические вещества, вводимые в материал, ускоряют процесс гидратации. Одна из самых популярных примесей – хлористый кальций.
• При производстве конечной смеси иногда можно обойтись без добавок. Это достигается за счет уменьшения количества воды, добавляемой в бетон.

Что собой представляет быстротвердеющий цемент

Рисунок 1. Быстротвердеющий цемент

Для этого вида цемента подбирают качественные сырьевые материалы с максимально однородным химическим составом при минимуме нежелательных примесей. Аморфная их структура помогает легче взаимодействовать, нежели в ситуации с кристаллами.

Помол сырья выполняют очень скрупулезно, получая однородную смесь. Обжиг проводят при повышенной температуре. В состав вводят ускорители (плавиковый шпат), после чего клинкер быстро охлаждают. Быстротвердеющий портландцемент содержит максимум 10% активных добавок, а также 15% гранулированных шлаков. Они связывают гидрат окиси кальция, ускоряя поглощение им воды.

Разновидности смесей

Существует несколько классификаций готовых и самодельных ЦПР.

По содержанию цемента

Принято выделять следующие виды составов по содержанию цемента в сухой смеси:

• Нормальные. На 1 часть цемента приходится от 3 до 5 частей песка.
• Тощие. В состав входит более 5 частей песка на 1 часть цемента. Такие смеси медленно застывают и могут осыпаться. Применение высоких марок цемента нивелирует недостаток.
• Жирные. Массовая доля песка меньше, чем 3 к 1. Такие составы склонны к растрескиванию. Предотвратить появление трещин можно, используя высокопрочный цемент марок 500 и выше.

Для каждой смеси есть определенные сферы применения.

По количеству вяжущих компонентов

В состав раствора могут входить дополнительные добавки, улучшающие вяжущие свойства цемента при вступлении в контакт с водой:

• известь;
• гипс;
• магниевые порошки.

В отличие от цемента, вяжущие добавки твердеют при контакте с воздухом. Смеси без дополнительных ингредиентов называют простыми, а с гипсом, известью или магнием, — сложными.

Легкие и тяжелые

По степени тяжести выделяют:

• легкие смеси – до 1,5 тонн на м³;
• тяжелые смеси – от 1,5 тонн на м³.

Тяжелые смеси используются для габаритного строительства.

Маркировка по прочности

Прочность цементно-песчаного раствора определяет сферу его использования:

• М50. Применяется при финишной отделке пола и стен, а также для заделки неровностей, мелких трещин и щелей.
• М100. Используется для изготовления штукатурки, содержит известь. Обладает невысокой ценой, устраняет трещины и заметные перепады при использовании.
• М150. Универсальная продукция, используемая для кладочных составов и штукатурок. Также применяется для создания стяжки. Наносится слоем от 5 до 50 мм.
• М200. Прочный состав, который можно использовать для кладочных смесей, штукатурки, стяжки и фундамента. Формирует плотный и надежный слой.
• М300. Используется для создания бетонных смесей, стоит дороже. Создает очень прочные фундаменты, но не подходит для штукатурок.

Высокопрочные марки цемента М400 и М500 отличаются высокой ценой и чаще применяются в профессиональном строительстве для создания фундаментов.

В частном строительстве лучший выбор – смеси М100, М150 и М200. Они отличаются доступной ценой, простотой замешивания и использования.

Пропорции и марки цементного раствора для кладки, штукатурки и строительства

Прежде чем рассмотреть вопрос о пропорциях цементного раствора, нужно все-таки внести ясность в вопрос о самом растворе. При любом индивидуальном строительстве люди пользуются растворами цемента, при этом используются цемент и песок. Однако, в отличие от профессионалов, многие просто не понимают, что цементный раствор и раствор бетонный – вещи несколько разные, поэтому и используются по-разному.

Отличие цементного и бетонного раствора

Коренное отличие этих растворов состоит в том, что если для цементного раствора, кроме самого цемента, применяется только песок, то для раствора бетонного – еще и гравий (или щебень). Разговор будет идти именно о растворах цементных. Поэтому в первом приближении можно сказать, что бетонный раствор – это «мелкозернистый» цементный раствор. Для каждого «вида» работы готовится свой состав. Это обусловлено тем, для каких целей он будет применен.

Каждое «сооружение» эксплуатируется (или будет эксплуатироваться) при определенных условиях. Поэтому разговор следует вести все-таки не о марке цемента, который «замешивается», а о марке именно цементного раствора, который должен в результате получиться. Марка раствора является показателем твердости, прочности и долговечности уже готовой «конструкции». Ведь нужно учитывать такие параметры, как климатические условия, перепады температуры, влажности, давления. Важно и то, будет ли данное место укладки раствора испытывать впоследствии какие-нибудь нагрузки.

Любой цементный раствор состоит из двух компонентов – цемента и песка – «замешанных» на воде. Технология приготовления всех подобных растворов одинакова. В первую очередь готовится сухая смесь, состоящая, естественно, из песка и цемента. Разница между марками цементных растворов состоит в том, что для каждой из них берется определенная марка вяжущего вещества (цемента). Второе отличие – в пропорциях, в которых взяты компоненты. Другими словами, каково соотношение между массой цемента и массой песка.

Виды растворов

Растворы подразделяются на жирные, тощие и нормальные. Жирные отличаются от нормы большим количеством цемента. Их недостаток – быстрое растрескивание. В растворе тощем избыток песка, с ним трудно работать, да и прочность его невелика. При проведении строительных работ, как правило, используются цементные растворы марок 15, 50, 75, 100 и 150.

Марки устанавливают предельную прочность при температурах от 15 до 25 градусов спустя 4 недели после нанесения на поверхность (или заливки). Существует еще и такое понятие, как «подвижность» раствора. Обычно она находится в пределах 4 – 15.

Назначение растворов и пропорций различных марок цемента

Растворы цементные бывают штукатурными, кладочными и строительными. Они отличаются качеством используемого песка и соотношением массы песок – цемент. Для оштукатуривания стен, например, используется песок мелкозернистый.

На практике для частного строительства готовят раствор такой: 1 часть цемента на 2 – 3 песка. При этом цемент следует использовать 300 или 400. Если песка будет больше, то в дальнейшем возможно преждевременное разрушение кладки.

Марка раствора 100

Если песок взят мелкий, то хорошо подходит для штукатурных и кладочных работ. Если цемент марки «400», то песка 3,5 части. А если цемент «300» — 2,5 части. Можно вместо песка использовать гранитную пыль. Соотношение 1:3 при цементе «400».

Марка раствора 150

Также пригоден для кладки и штукатурки. Если необходимо сделать стяжку пола, то песок должен быть крупнозернистым.

Нужно иметь в виду, что очень часто используются различные наполнители. Добавление в раствор гипса, гидравлической извести, глины повышает его эластичность.

Что нужно учитывать при расчетах

Чтобы рассчитать сколько в кубе бетона мешков цемента, необходимо учесть следующие параметры:

• проектную прочность бетона; ;
• размер фасовки;
• фракция заполнителей;
• пропорцию компонентов.

Состав для приготовления бетонной смеси регламентируют Строительные Нормы и Правила 5.01.23-83. В документе указаны рекомендованные марки портландцемента для получения монолита с нужными характеристиками.

Для индивидуального строительства применяют бетоны:

• М100 — для устройства подушек под фундаменты,
• М150 — заливки дорожек, отмосток, стяжек полов, оснований под сараи, гаражи, беседки, установки бордюров, столбов ограждений;
• М200 — изготовления монолитных фундаментов, перемычек, плит перекрытий, колонн и стен.

В соответствии с маркой монолита нормируется расход вяжущего вещества.

Марка цемента

Основная характеристика, которую нужно учесть при покупке, марка цемента. Она определяет прочностные характеристики вяжущего компонента. Чем она выше, тем меньше расход этого материала.

В индивидуальном строительстве самыми применяемыми являются ПЦ марок 350-500.

Области применения портландцемента:

• М200, М300 — отделочные работы;
• М400, М500 — монолитные фундаменты, стены и другие строительные конструкции.

Нужно обращать внимание на свежесть — прочность падает при длительном хранении. По правилам ГОСТ, срок годности ПЦ — 1 год со дня изготовления.

Важно! Правило, которым пользуются при покупке вяжущего — его марка должна быть выше соответствующей характеристики бетонной смеси в полтора-два раза. Для бетона М100 нужно брать цемент М200 и т.д.

Заполнители

Расход цемента на куб бетона зависит от размеров крупного заполнителя — щебня, гравия и мелкого — песка. Нормы предусматривают использование повышающих и понижающих коэффициентов при отклонении размеров фракций в большую или меньшую сторону.

Если размер щебня меньше 20 мм, количество вяжущего увеличивают на 10%, в противоположном случае — уменьшают на 5-10%.

Учитывают модуль крупности песка:

• если он не превышает 1,5, расход ПЦ увеличивают на 12%;
• до 2 — на 5%.

Марки цементного раствора, определение составов смеси

Марку цементного раствора определяют через марку цемента. Для этого числовое значение вяжущего вещества делят на числовое значение массы песчаной составляющей смеси.

Например, при использовании раствора с весовым соотношением цемента к песку в пропорции 1кг на 4кг, соответственно, и применении портландцемента марки ПЦ-400 Д20, число 400 делится на цифру 4, полученный результат, — число 100, будет означать марку раствора.

При наличии готовой смеси, определить марку раствора можно зная соотношение применяемых компонентов и марку цемента, то есть обратным действием. Например, пропорция составила 1:2, то есть на одну часть цемента М200 применялось две части кварцевого песка. Число 200 делится на цифру 2, — марка раствора получается М100.

При использовании цемента М-400 для фундамента расход цемента на 1 тонну подготовленного сухого кварцевого песка составит:

Исходя из данных в таблице, для приготовления раствора М 75 необходимо взять 200 кг цемента на 1000 кг песка, или 1 кг цемента на 5 кг, или в пропорции 1:5.

Если фундамент предполагается возводить на сухих грунтах, то в раствор, для повышения пластичных свойств, допускается вводить известь или глину, — тогда соотношение «цемент – известь – песок» выглядит так:

Для приготовления раствора М 200 понадобятся 1 часть цемента, десятая часть извести, 2,5 части песка, что соответствует: 10 кг цемента, 1 кг извести, 25 кг сухого песка.

Для возведения фундаментных конструкций, бетонных подушек применяется смесь с добавкой гравия или дресвы.

Их весовое соотношение «цемент – песок – гравий» составит:

Фундаментный раствор М 200 будет состоять из 1 части цемента, 2,5 частей песка и 4,2 части гравия или 10 кг цемента на 25 кг кварцевого песка и 42 кг гравия, соответственно.

Применение кладочных цементных растворов

Готовый раствор подразделяется по самой важной характеристике — прочности, которая у каждой марки своя и которую он приобретает через 4 недели после укладки при температурах от 15 до 25 градусов. Эта марка указывает, какую нагрузку раствор способен выдержать на сжатие. Рассчитывают нагрузку в килограммах на квадратный сантиметр. Существуют следующие марки готовой кладочной цементной смеси: М50, М75, М100, М150 и М200, которые имеют соответсвующую стоимость.

Применение каждой марки готового цементного кладочного раствора можно узнать из таблицы:

Ассортимент готовой кладочной цементной смеси велик, он представлен как зарубежными, так и российскими производителями. Для любого вида работы можно подобрать подходящий цементный раствор, цена на который не такая уж и высокая. Но помните, что приобретать его нужно у проверенных поставщиков, которые имеют хорошую репутацию. Ведь от них зависит качество вашей готовой конструкции.