Впервые производство цемента началось более века тому назад. Первое вяжущее вещество из глино-известной смеси было получено Е. Делевым в начале девятнадцатого столетия, ну а первый завод по производству цемента в России заработал в 1856 г.

Цемент сегодня – один из самых важных стройматериалов, применяемый для создания бетона, железобетона, асбестоцемента, а также различных строительных растворов.
Производство цемента сегодня осуществляется на крупных автоматизированных заводах.

Цемент – это названием целой группы вяжущих веществ, основным компонентом которых является алюминаты и силикаты кальция, получаемые термической обработкой исходного сырья при полном или частичном плавлении.
В цементную группу входит расширяющийся цемент, глиноземистый цемент, все виды портландцемента и др.

При затвердевании прочность цемента может быть различной в зависимости от марки. Каждая марка цемента имеет собственную регламентацию согласно строительным правилам: СНиПам и ГОСТам.
Самые большие объемы выпуска имеет цемент марок м200, м300, м400, м500 и м600.
Рост номера марки указывает на рост эффективности цемента в бетоне благодаря снижению удельного расхода вяжущего.

Из всей группы цементов наиболее значимым и широко используемым является портландцемент, поэтому остановимся на этом виде материала более подробно.

портландцемент

Свойства базового раствора портландцемента не всегда соответствуют специальным заявленным требованиям в различных условиях использования. Поэтому производится несколько разновидностей портландцемента:

пластифицированный;
гидрофобный;
быстротвердеющий;
сульфатостойкий;
цветной.

это далеко не все виды портландцемента, но наиболее значимые из них. Далее расскажем о них подробнее.

Разновидности портландцемента

Сульфатостойкий портландцемент
Производство сульфатостойкого портландцемента осуществляется из клинкера с минеральным нормированным составом: в нем содержится не более 50% трехкальциевых силикатов и максимум 5% трехкальциевого алюмината.
Низкий уровень включения алюминита необходим для предотвращения сульфатной коррозии вследствие контакта сульфатов в окружающей среде с гидроалюминатом цемента.
Если содержание СЗА в цементе мало, гидросульфоалюминат кальция будет образовываться в небольшом количестве, которое не будет вызывать напряжений в бетоне.

Небольшие процентные содержания гидросульфоалюмината кальция зачастую даже полезны для укрепления структуры бетона.
В клинкере стойкого к воздействиям сульфатов цемента необходимо также ограничение количества трехкальциевого силиката для снижения показателя теплопотери.

Сульфатостойкий портландцемент имеет пониженную экзотермию вследствие повышенного уровня сульфатостойкости. Эти качества очень важны для бетона, размещенного в гидротехнических постройках в зонах высокой сульфатной агрессии.

Сульфатостойкий портландцемент выпускается в двух модификациях – 300 и 400.
Для изготовления портландцемента, имеющего низкий уровень экзотермии необходимо использованием клинкера с максимум 8%-ым содержанием трехкальциевого алюмината и 50%-ым содержанием трехкальциевого силиката. Такой цемент обладает невысоким уровнем экзотермии и высокой сульфатостокостью, так как содержание трехкальциевого алюмината в нем незначительно.

Сульфатостойкий портландцемент используется в больших бетонных гидротехнических постройках, которые часто подвергаются оттаиванию и замораживанию в слабоминерализованной или пресной воде.

Быстротвердеющий портландцемент
В составе быстротвердеющего портландцемента содержится трехкальциевый алюминат и силикат, плюс, цемент измельчен очень тонко. Поэтому для такого цемента характерно быстрое нарастание уровня прочности в первые трое суток затвердевания.

Промышленность выпускает также особо быстротвердеющий цемент, показывающий прочность при сжатии 450-500 кг/см2 уже по истечению трех суток.

Гидрофобный портландцемент
Получение гидрофобного портландцемента происходит путем введения в клинкер при помоле 0,1 - 0,2% синтетических жирных кислот, окисленного петролатума, асидола, мылонафта и других гидрофобирующих ПАВ.
Адсорбция этих веществ на частицах цемента создает для них мономолекулярную защитную оболочку, придающую особые свойства цементу. В этом и есть суть гидрофобизации – она позволяет регулировать свойства цемента в отношении чувствительности его к воде.

Профессионалам-строителям известно, что взаимодействие воды с цементом – это двоякий процесс. Само собой, без воды цемент не был бы вяжущим веществом, но в определенные периоды применения цемента вода становится крайне вредной для него.
Например, цемент портится от влаги при хранении, вода с большим количеством примесей приводит к коррозии цемента, а также крошит его при оттаивании и заморозке. Все эти проблемы решаются путем гидрофобизации цемента.

Гидрофобный цемент не портится даже при высоком уровне влажности при перевозке и хранении. Содержащиеся в нем ПАВ пластифицируют бетонную смесь и снижают показатель водопроницаемости и коррозийности, одновременно с этим увеличивая морозостойкость.
Для сравнения, бетон обычного типа способен выдержать до 300 циклов замораживания и оттаивания, в то время как гидрофобизированный – 1000 и больше.
Гидрофобный цемент выпускается в марках 300 и 400.

Пластифицированный портландцемент
Получения пластифицированного портландцемента осуществляется путем введения в клинкерный помол до 0,25% сульфитно-спиртовой барды. Эта ПАВ пластифицирует жирные бетонные смеси, снижает отношение воды к цементу в смеси без снижения подвижности и часто позволяет снизить расход цемента, а также увеличить его морозостойкость.

Цветной портландцемент
Белый портландцемент приготавливают из клинкера с малым содержанием железа.
Получение цветного портландцемента происходит путем совмещенного помола белоцементного клинкера и различных пигментов: охры, железного сурика, окиси хрома.
Использование цветного и белого портландцемента носит декоративную функцию, а также имеет большое значение для индустриальной отделки больших зданий.

Более подробно способы производства и виды цветных портландцементов были рассмотрены нами в одной из предыдущих статей.