Марка цемента 400 технические характеристики

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 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:
4. 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;
5. зона декарбонизации – известняк распадается на оксид кальция с выделением углекислого газа; под воздействием температуры в диапазоне 900…1200°C происходит образование новых химических веществ;
6. зона термических реакций – происходит окончательное формирование химических веществ и частичное спекание их между собой;
7. зона спекания – при температуре 1350…1480°C происходит формирование клинкерных гранул;
8. зона охлаждения – остывание сырья при медленном понижении температуры до 1300°;
9. Полученный материал, — клинкер, измельчают до порошкообразного состояния.
10. 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.

Это связано с применяемым оборудованием, качеством получаемого конечного продукта, более высокой производительностью, что в конечном итоге приводит к снижению себестоимости и, соответственно, высокому экономическому эффекту от сухого вида производства.

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.

Самый востребованный тип вяжущего в гражданском строительстве – цемент М400. Он обладает техническими характеристиками и эксплуатационными свойствами, достаточными для обеспечения прочности и надежности конструкций несущего остова домов, хозяйственных построек и промышленных зданий.

Сфера применения

Цемент марки М400 подходит для общестроительных и отделочных работ:

• Обустройство всех типов фундаментов (ленточные, свайные, плитные);
• Возведение стен и колонн;
• Приготовление штукатурных и ремонтных растворов;
• Замес бетона для укладки дорожек.

Из цемента м 400 получается бетон М100…М450. Причем чем ниже марка бетона, тем меньше расход вяжущего на фоне общего объема компонентов. Пропорции замеса приведены в таблице:

Ожи­да­е­мая мар­ка бе­то­на	Про­пор­ции по мас­се (кг) Ц:П:Щ*	Про­пор­ции по объ­ёму на 10 л ПЦ (л) П:Щ	Вы­ход бе­то­на из 10 л ПЦ (л)
М450	1 : 1,1 : 2,5	10 : 22	29
М400	1 : 1,2 2,7	11 : 24	31
М300	1 : 1,9 : 3,7	17 : 32	41
М250	1 : 2,1 : 3,9	19 : 34	43
М200	1 : 2,8 : 4,8	25 : 42	54
М150	1 : 3,5 : 5,7	32 : 50	64
М100	1 : 4,6 : 7,0	41 : 61	78

*Ц – цемент, П – песок, Щ – щебень.

Производство

Цементное вяжущее – это продукт измельчения клинкера с нормированным составом. Характеристики сырья определяет ГОСТ 10178-85. Согласно документу содержание магниевого оксида не должно превышать 5% (в некоторых случаях – 6%), а количество других компонентов определяется типом вяжущего и его назначением.

Сырьё для производства – это природные минералы (алит, глинозем, магнезит, гипс), для каждого есть свой регламент соответствия. Из сырья методом обжига получают клинкер.

Основной компонент может быть скомбинирован с минеральными добавками, оказывающими влияние на отдельные свойства рабочего раствора и готового камня. Количество последних также определяет стандарт (таб.1):

В состав цемента м400 могут быть введены различные присадки, улучшающие пластичность раствора, морозостойкость бетона, устойчивость конструкции к агрессивным воздействиям. Общее их количество не должно превышать 5% по массе вяжущего компонента.

Клинкер с расчетным количеством добавок измельчают в барабанных установках до 92%.

Виды цемента марки 400

Вяжущее с маркой прочности М400 может быть произведено на основе разных компонентов, в зависимости от этого материал делится на несколько основных групп:

1. Портландцемент (ПЦ) – самый распространённый тип, производимый на основе силикатов кальция (алита). Это метаморфические горные породы. Характеризуется среднесрочным твердением и высокими техническими характеристиками.
2. Глиноземистый цемент (ГЦ или ВГЦ) производят на основе оксидов алюминия, кальция, железа и кремния по ГОСТ 969-91. Материал отличается ускоренным схватыванием и твердением. Подходит для срочного строительства, в том числе в зимнее время.
3. Магнезиальный цемент (МГЦ) – это продукт измельчения клинкера с высоким содержанием магния. Отвердевший камень отличается высокой износостойкостью и плотностью.
4. Пуццолановые цементы (ППЦ) делают из вулканических горных пород, тщательно измельченных до пылевидного состояния. Для производства подходят кремнеземитые и глиноземистые минеральные вещества, некоторые виды шлаков и летучая зола, обладающие значительной вязкостью.
5. Шлаковый портландцемент (ШПЦ) – это вяжущее из клинкера и доменных или электротермофосфорных шлаков с количеством последних не более 20%. Такое вяжущее стоит дешевле классического, его применяют при необходимости обустройства конструкций в условиях агрессивных сред и минерализованных вод.

Маркировка

Цемент М400 – это общее обозначение вяжущего, в полной маркировке содержится полная информация о материале по ГОСТ 10178-85. На примере ПЦ 400-Д20-Б-ПЛ ГОСТ 10178-85:

• ПЦ – портландцемент на алитовом клинкере;
• 400 – марка вяжущего при испытании на сжатие;
• Д20 – обозначение количества минеральных добавок в процентах, то есть в данном случае примесей 20%;
• Б – быстротвердеющий, может быть «Н» — нормально твердеющий;
• ПЛ – пластифицированный, может быть «ГФ» — гидрофобизированный. В этом пункте раскрывается функция дополнительных добавок;
• ГОСТ 10178-85 – регламентирующий документ, на основе которого изготовлен и испытан материал.

По ГОСТ 31108-2003 обозначение этого же цемента другое: ЦЕМ I 32,5Б ГОСТ 31108-2003. Этот стандарт обобщает группы цементов разной прочности в определенные рамки, отраженные в таблице:

Класс проч­нос­ти це­мен­та	Проч­ность на сжа­тие, МПа, в воз­рас­те
	2 сут, не менее	7 суток, не менее	28 суток
			не менее	не более
22,5Н	—	11	22,5	42,5
32,5Н	—	16	32,5	52,5
32,5Б	10	—
42,5Н	10	—	42,5	62,5
42,5Б	20	—
52,5Н	20	—	52,5	—
52,5Б	30	—

Прочность на сжатие цемент пц 400 в возрасте 28 суток по ГОСТ 10178-85 составляет 39,2 МПа, что входит в интервал значений для класса 32,5 Н/Б.

Обозначения типа цемента по ГОСТ 31108-2003:

• ЦЕМ I – ПЦ;
• ЦЕМ II – ПЦ с минеральными компонентами;
• ЦЕМ III – ШПЦ;
• ЦЕМ IV – ППЦ;
• ЦЕМ V – композиционное вяжущее из нескольких основополагающих компонентов.

Технические характеристики

Общие характеристики для всех типов цементов м400:

• Прочность на сжатие в возрасте 28 суток для цемента 400 шпц, пц и остальных – 39,2 МПа, что соответствует марке 400;
• Насыпная плотность сухого цемента м400 зависит от фракции помола клинкера и наличия примесей, в среднем составляет 1000…1200 кг/м 3 . Слежавшийся цемент весит до 1700 кг/м 3 , а увлажненный весит как бетон – до 3000 тонн за куб. Для расчетов принимают удельный вес цемента м400 в среднем значении 1100 кг/м 3 ;
• Скорость твердения: начало схватывания не позднее 2 часов, набор прочности до 98% – через 28 суток;
• Стойкость к агрессивным средам, в том числе сульфатам, у ПЦ недостаточная. Для повышения устойчивости используют цемент м400 д20 со специальными добавками (шлак, присадки);
• Морозостойкость не менее F100;
• Рабочий диапазон температур эксплуатации -60…+300°С;
• Водостойкость у зрелого камня высокая, для достижения абсолютной непроницаемости в состав вводят уплотнители структуры и дополнительно гидроизолируют.

Объемный вес цемента м400 меняется из-за условий хранения, транспортировки и тонкостей производства. Различные добавки оказывают влияние на плотность смеси. Тем не менее, знание этого показателя поможет избежать приобретения некачественно устаревшего или увлажненного вяжущего!

Средний вес 1 м 3 цемента м400 должен составлять 1100-1200 кг/м 3 . Превышение значения может говорить о длительном хранении материала, из-за чего произошло уплотнение. Причиной увеличения веса может стать разгерметизация упаковки и увлажнение вяжущего.

Срок годности цемента м400 в мешках из бумаги – 6 месяцев, для полиэтиленовых контейнеров и упаковок ГОСТ определяет 12 месяцев. Однако, получить бетонный или цементный раствор ожидаемой марки можно только с использованием ПЦ в течение 2 месяцев с момента отгрузки. Со временем проектная прочность сухого порошка снижается с разной скоростью, в среднем – минус 100 позиций за 2 или 3 месяца. То есть М400 через сезон превратится в М300.

Сегодня производители цемента снабжают строительный рынок различными марками этого материала. Среди них есть как те, которые имеют узкую сферу применения (зависящую от предназначения готового раствора), так и широко используемые изделия.

К последним можно отнести портландцемент (ПЦ) М400, чьи характеристики позволяют его применять даже по умолчанию, то есть в случаях, когда не указана конкретная марка материала.

Изготовление

Из чего же делают цемент, какой его состав? Производство этой марки цемента регламентировано ГОСТом № 10178, утвержденном в 1985 году. В 2003 году документ был обновлен на ГОСТ 31108, не отменяющий полностью, а лишь дополняющий положения предыдущего.

Изготовление материала в соответствии с действующим стандартом позволяет получить продукт, не уступающий по качеству изделиям, выпускаемым в ЕС и странах СНГ.

М400 изготавливается из измельченного клинкера (полученного в результате обжига известняка и глины), который смешивают с гипсом и специальными примесями. Маркировка М400 означает то, что после застывания раствор способен противостоять нагрузкам до 400 кгс на см2.

Согласно действующему ГОСТу количество гипса в цементе должно составлять не более 5%, тогда как объем минеральных добавок может варьироваться от 0 до 20% и иметь маркировку Д0-Д20.

Для того, чтобы правильно сделать стяжку пола необходимо знать нюансы всех исходных материалов, тип поверхности, состояние и пропорцию их смешивания. Тут пропорция раствора для стяжки.

Декоративная штукатурка стен по праву является самым популярным и прогрессивным материалом для отделки и считается важным пунктом в дизайнерском оформлении помещения. Здесь узнаете, как сделать декоративную штукатурку своими руками.

В настоящее время на прилавках магазинов можно встретить большое разнообразие видов плиточного клея, которые предназначены для склеивания самых разных материалов. Перейдя по ссылке можно ознакомиться с его составом.

Наличие добавок в составе делает материал водостойким и устойчивым к коррозии, благодаря чему цемент может использоваться в изготовлении ж/б конструкций, не боящихся воздействия влаги.

Маркировка и сфера применения

Как уже было отмечено, прочность на сжатие М400 достигает 400 кгс/см2.

Характеристика прочности на сжатие позволяет применять материал как для изготовления отмостки, так и для прочного основания под частный дом из кирпича.

На марку влияет также и объем пластификаторов, содержащихся в цементе, от количества и особенностей которых зависит сфера применения М400:

• Д0 – не содержит пластифицирующих добавок и представляет собой материал общестроительного назначения. Используется для изготовления разнообразных бетонных конструкций, применяемых в условиях повышенной влажности (в частности, подводных и подземных сооружений);
• также применяется для создания сборных ж/б изделий и получения специализированных строительных смесей;
• Д5 – преимущественное назначение – производство несущих элементов, имеющих большую плотность (блоков для фундаментов, плит перекрытий и др.). Обладает хорошей водоотталкивающей способностью и устойчивостью к коррозии.
• Д20 – применяется для создания различных железобетонных и бетонных изделий (от тротуарной плитки до блоков сборных фундаментов). Особенностью такого цемента является способность очень быстро набирать прочность на начальном периоде застывания.

Несмотря на то, что вышеприведенный метод обозначения применяется многими производителями, его все же можно отнести к устаревшим. При обновлении ГОСТа в 2003 году маркировка стала более соответствовать европейским параметрам, и теперь учитываются еще и минеральные компоненты, содержащиеся в продукте:

• ЦЕМ – соответствует портландцементу, не содержащему минеральных добавок;
• ЦЕМII – такое обозначение используется для цемента с добавлением шлака. В зависимости от количества шлаковой добавки материал делится на две группы – A (6-20% примесей) и B (20-35%).

Также на смену традиционному обозначению, определяющему характеристики цемента, пришел параметр класса прочности, в результате чего М400 стал называться по-новому – В30.

Высокая скорость застывания обозначается в маркировке буквой Б, которой помечается быстротвердеющий материал (Д20). Кроме этого, на упаковку наносятся обозначения пластификации или гидрофобизации (ПЛ, ГФ).

Более подробно о маркировке цемента смотрите на видео:

Технические характеристики

Материал этой марки обладает следующими техническими параметрами:

• плотность разрыхленного цемента – от 1100 до 1200 кг/м3, слежавшегося – от 1500 до 1600 кг/м3;
• скорость схватывания при температуре от +18 до 22 градусов 2-4 часа от момента смешивания с водой;
• температурные показатели, при которых возможно использование ПЦ М400 – от -60 до +300 градусов;
• водопотребность – 22-26%;
• удельный вес;
• срок застывания – 10-12 часов;
• максимальный срок годности – 12 месяцев (при нарушении условий хранения может быть существенно снижен).

Преимущества и недостатки

К плюсам М400 можно отнести следующие его особенности:

• высокие прочностные свойства;
• устойчивость к влиянию влаги, температурным колебаниям, коррозионному износу;
• длительность срока эксплуатации ж/б изделий;
• возможность использования в разных климатических зонах, без добавления противоморозных компонентов в состав раствора;
• широкая сфера применения. М400 может использоваться как для отделочных (штукатурных) работ, так и для возведения кладки и сооружения ж/б конструкций;
• стоимость этого вида цемента ниже, чем цена более высоких марок.

Что касается минусов, то он у М400 всего один – это недостаточная прочность для использования его при строительстве высотных зданий.

Что стоит учитывать перед покупкой?

Немалую роль играют и условия хранения. Материал должен находиться в сухом месте, так как, если в него попадет влага, он превратится в минеральную крошку, непригодную к применению.

Приобретая цемент, прежде всего следует обратить внимание на дату выпуска. Чем дольше хранится материал, тем хуже становится его качество, в результате чего понижается марка изделия. Поэтому при покупке залежавшегося товара есть риск получить на руки М300 по цене М400.

Соблюдение этих нехитрых рекомендаций поможет приобрести качественный портландцемент М400, который можно охарактеризовать как универсальный материал, пригодный для использования в различных целях.