Как узнать прочность цемента
Марки цемента — виды и расшифровка
Цемент служит для связывания наполнителей строительных растворов. Он представляет собой порошок тонкого помола, меняющий свои химические и физические свойства при контакте с водой, другими жидкостями. При этом образуется пластичная масса, которой можно придать любую форму, а после ее застывания – твердый камень. Свойства растворов зависят от марки цемента, поэтому нужно знать, что это за параметр, насколько он влияет на технические и эксплуатационные свойства смеси.
Свойства и характеристики цемента
Марки цемента отражают основные характеристики, необходимые для приготовления качественных строительных растворов. Этот материал производится из клинкера, составляющего основную его массу. Они изготавливаются путем обжигания известняка и глины с последующим измельчением в тонкие порошки. Чем меньше фракция вяжущего неорганического компонента, тем быстрее застывает строительный раствор. Для улучшения свойств добавляются минеральные примеси – пириты, бокситы, трепелы. К основным характеристикам материала относят:
Применение различных добавок помогает получать составы с заданными техническими характеристиками:
Что означает марка цемента?
Маркировка цемента позволяет точно охарактеризовать состав материала, его технические свойства. В настоящее время маркировка производится согласно ГОСТ 31108-2003. Указывается полное название материала – портландцемент, сульфатостойкий или другой цемент. Далее обозначается вяжущий компонент:
Указывается основная добавка – это может быть композит (К), шлак (Ш), пуццолан (П), известняк (И), подготовленная зола уноса (З), микрокремнезем (МК). Их применение позволяет достигнуть водостойкости, быстрого схватывания или других нужных свойств.
Непосредственно марка обозначается М с числовым индексом, который показывает предел прочности на сжатие конкретного образца согласно проведенным испытаниям. Например, М200 выдерживает давление 200 кг/см³ или 15 МПа. Результаты измерений заносятся в таблицы, в которых отражается не только марка, но и современная характеристика – класс прочности.
Класс | Марка | Предельная нагрузка | |
МПа | кг/см³ | ||
В7,5 | М100 | 7,5 | 100 |
В15,0 | М200 | 15,0 | 200 |
В22,5 | М300 | 22,5 | 300 |
В32,5 | М400 | 32,5 | 400 |
В42,5 | М500 | 42,5 | 500 |
В52,5 | М600 | 52,5 | 600 |
Для получения специальных марок к ним добавляются сырьевые присадки, используются технологии, которые придадут им заданные свойства. К таким материалам относят:
Как определить марку цемента?
Марка цемента определяется на специальном оборудовании в лабораторных условиях, исходя из прочности образца. Для этого берется испытываемый образец, к одной части вяжущего добавляется три части очищенного кварцевого песка для получения опытного раствора.
Смесь тщательно перемешивается с добавлением воды, заливается в 6-10 форм размерами 10х10х10 см. Образцы выдерживаются на протяжении 28 суток, за которые он затвердевает на 98% от расчетной твердости. После этого выбирается образец, укладывается под пресс и измеряется давление, при котором он разрушается.
Измерения осуществляются на шести произвольно выбранных образцах. Из них выбирается 4 образца с самым большим давлением, необходимым для разрушения, рассчитывается среднее значение. По результатам определяется марка и класс прочности цемента, соответственно в МПа и кг/см³.
Применение разных марок
Область применения цемента зависит от его марки и характеристик обуславливающих его свойства. К основным видам относят:
Различные марки портландцемента могут изменять свои свойства за счет добавок, повышающих скорость схватывания, морозостойкость, заливки при повышенной влажности.
Применение цементов зависит от его разновидности, состава и свойств:
Правильный подбор марки цемента позволит получить строительный материал с заданными характеристиками. Сочетание компонентов смеси, в соответствии с которыми произведен продукт, даст возможность изготовить бетон необходимого класса прочности, скорости затвердевания. Дополнительные параметры обеспечивают свойства состава для его применения в особых условиях – высоких и низких температурах, повышенной влажности, вибрации, других негативных воздействиях. Маркировка и другие свойства вяжущего отражаются его упаковке.
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
Группа цементов по прочности | Требования к конечной стандартной прочности при сжатии, МПа |
Высокопрочные | 50 и более |
Рядовые | От 30 до 50 |
Низкомарочные | Менее 30 |
Строительные конструкции из монолитного и сборного бетона и железобетона в ходе эксплуатации подвергаются различным внешним воздействиям, в первую очередь это:
Внешние факторы влияют на коэффициенты сжатия, растяжения, изгиба каждого конструктивного элемента, при этом существует зависимость между пределом прочности на сжатие и параметрам прочности при растяжении и изгибе.
Разница между показателями предела прочности при сжатии и предела прочности при изгибе цемента тем выше, чем выше класс материала. К примеру, у цемента класса 32,5 (М400) прочность при сжатии в 7 раз выше прочности при изгибе. Аналогичный показатель у цемента класса 42,5 (М500) составляет 8,3 раза.
На прочность цемента в составе бетонов отказывает влияние процент воды в смеси, наличие и вид добавок, изменяющих скорость твердения материала.
ГОСТ прочности цемента
С 1 сентября 2004 года в Российской Федерации маркировка общестроительных цементов осуществляется согласно ГОСТу 31108-2003. Но в старых документах и многих статьях, размещенных в интернете, часто используется устаревшая классификация по ГОСТу 10178-85.
Классы по актуальному ГОСТу и устаревшие марки цемента по прочности приведены в таблице:
Новое обозначение | Старая маркировка |
22,5 | М300 |
32,5 | М400 |
42,5 | М500 |
52,5 | М600 |
Испытание цемента на прочность
От чего зависит прочность цемента? Данный материал представляет собой многокомпонентное вещество, и на прочность цементного камня после отвердения влияет:
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 цемента | Прочность на сжатие, МПа, в возрасте | |||
2 сут, не менее | 7 сут, не менее | 28 сут | ||
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 | – |
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:
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.
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.
Марки цемента — маркировка по старому и новому госстандарту (ГОСТу)
Уже более пятнадцати лет действует стандарт, который более полно описывает состав и характеристики цемента. Согласно новому стандарту марки цемента обозначаются римскими цифрами, а также указывается количество и тип добавок, класс по прочности на сжатие и скорость твердения. В общем, в новой маркировке содержится полная информация для осознанного выбора вяжущего.
Марки цемента по ГОСТу 31108
Новый стандарт был разработан в 2003 году для согласования действующей маркировки с той, которая принята в странах ЕС. На данный момент работоспособна последняя версия от 2016 года. Как обычно, действие предыдущего стандарта не отменено — оба работают параллельно.
Маркировка тоже может быть смешанной
Название и вещественный состав
По-новому марки цемента определяются их вещественным составом. В маркировке присутствуют три буквы кириллицы — ЦЕМ и латинские цифры за ними. Латинскими цифрами и зашифрован состав:
Цемент от ЦЕМ II до ЦЕМ V могут иметь подтипы в зависимости от добавок. Они обозначаются латинскими буквами A, B и C. После обозначения группы ставят косую черту, а за ней букву, обозначающую тип добавки, затем через тире букву, которой кодируют саму добавку. Например, ЦЕМ Н/А-И. Если добавок несколько, их обозначение указывается через тире, а вся группа берется в скобки: например: ЦЕМ IV/A (П-З-Мк).
Добавки в составе
Добавки и обозначение марок бетона с ними есть в таблице. Как видим, ЦЕМ I делают только из измельченного клинкера с небольшим количеством (не более 5%) технологических веществ. Больше всего модификаций и разновидностей у второй группы портландцемента.
Марки портландцемента в зависимости от добавок в составе
Шлакопортландцемент и более низкие марки цемента тоже имеют добавки, но вариаций значительно меньше. Все добавки и присадки в маркировке отображаются заглавными буквами:
Чистый портландцемент — ЦЕМ I, всегда идет без дополнительных компонентов, так как он, по определению, иметь их не может. Рассмотрим несколько примеров маркировки других марок цемента. Если видим ЦЕМ II/В-Ш. Это значит, что перед нами портландцемент второго типа, то есть, с добавками. Об этом говорят буквы, которые стоят после косой черты. Буква «B» говорит, что количество добавок более 21%, а буква «Ш» — использован шлак. Надпись ЦЕМ III/C обозначает шлакопортландцемент с добавкой обожженного сланца. В общем, наверное, понятен способ расшифровки маркировки.
Класс по прочности на сжатие
В новом стандарте за составом должна указываться прочность на сжатие, которую в состоянии дать эта марка цемента. По ГОСТу существуют только три значения:
Прочность проверяется на 2, 7 и 28 сутки. Практически все цементы проверяют через 7 дней после затворения, а ЦЕМ III (шлакопортландцемент) проверяют через 2 суток. По скорости твердения марка цемента может быть:
Вся эта информация отображается в маркировке. Например: ЦЕМ III/В-Ш 32,5М. Обозначает шлакопортландцемент с добавками типа В — гранулированным шлаком, прочностью на сжатие 32,5 М, медленнотвердеющий.
Что означает марка цемента по старому ГОСТу
В старом стандарте больше видов цемента. Все они приведены в таблице. Самые ходовые две марки — ШПЦ и ПЦ. Соответственно шлаковый портландцемент и обычный. Маркировка проста — после аббревиатуры стоит трехзначное число. Это марка, которая обозначает прочность на сжатие в килограммах на сантиметр квадратный (кг/см²). Например, ПЦ 400, ШПЦ 300, ПЦ 500. Намного реже встречаются и используются ПЦ 550, 600 и 700. Их применяют для особых условий строительства.
Пример маркировки цемента по старому стандарту
В маркировке портландцемента за маркой стоит буква «Д», которая расшифровывается как «добавки» и дальше цифра от 0 до 20. Цифра указывает процент добавок, соответственно Д0 — это нет добавок, Д20 — 20%. В качестве добавки обычно применяют гранулированный доменный шлак. Например, ПЦ 400 Д15. Говорит о том, что в цементе 15% шлаковых добавок.
Обозначение состава цемента по старому ГОСТу
В ШПЦ шлака по определению больше. По ГОСТу в нем содержится от 21% до 85% этого вещества и поэтому ШПЦ больше 300 кг/см² выдержать не может. Это самая дешевая марка цемента из существующих, которую применяют для изготовления низкомарочного бетона — М100, 150 или 200. И то, если посмотреть на рекомендации, для приготовления раствора марки М200 рекомендован цемент М400, а допустимые марки — М300 и М500. Тем не менее, шлакопортландцемент используют в быту — для стяжки, если не требуется высокая ее прочность, для заливки бетонной подготовки при устройстве пола по грунту.
В частном хозяйстве наиболее ходовая марка цемента — ПЦ 400. Она оптимальна по прочности. Из этого цемента можно сделать раствор от М200 до М350. Именно эти марки находят наиболее широкое применение. Более высокие применяют для многоэтажного и специального строительства.
Соответствие старой и новой маркировки цемента
Точного соответствия быть не может, так как новый стандарт дает более полную расшифровку состава. Сопоставить можно только по прочности и общему числу добавок.
Если сравнивать по количеству добавок, то видим следующую картину.
С соответствием типов бетона по старой и новой маркировке разобрались. Во всяком случае, с наиболее популярными марками. А соответствия старых марок и новых по прочности такие:
Теперь можно привести точное соответствие старых и новых марок цемента на примерах:
Не так и сложно. В новых марках указан более точный состав и количество добавок, которые влияют на характеристики. Может быть также указана скорость твердения. В общем, если знать расшифровку, удобнее подбирать нужную марку.
Прочность цемента
Цемент – вяжущий компонент, широко используемый при производстве строительных смесей и растворов. Он представляет собой тонкомолотый порошок, образующий после затворения водой пластичную массу, которая после твердения превращается в прочный цементный камень. Цемент – это гидравлическое вяжущее, способное набирать требуемые характеристики не только на воздухе, но и в воде.
Одним из его основных свойств является прочность, которая определяется классом (по новому ГОСТу) или маркой (по старому ГОСТу 19178-85). Строители пользуются и старыми, и новыми обозначениями.
Марки прочности в соответствии с ГОСТом 10178-85
По ГОСТу 10178-85 марка цемента соответствует пределу прочности при сжатии, определяемому на образцах в 28-суточном возрасте, изготовленных в соответствии с нормативом.
Испытания цемента на прочность при сжатии осуществляются согласно ГОСТам и СНиПам в лабораториях следующим образом:
Для получения точного результата испытывают 6 образцов, из которых выбирают 4 лучших и находят среднее арифметическое.
В соответствии с этим ГОСТом в маркировке указывают тип цемента, самые распространенные виды – ПЦ (портландцемент) и ШПЦ (шлакопортландцемент). Далее указывают марку прочности цемента, наиболее популярные – М400, М500, для сооружения объектов с особыми требованиями к прочности применяют марку М600 и выше. В маркировке также указывается наличие (буква Д) и процентное содержание минеральных добавок. Например, маркировка ПЦ М500 Д0 означает, что данный материал – это портландцемент марки М500 без добавок (0 % добавок).
Класс прочности цемента в соответствии с ГОСТом 31108-2016
В 2003 году был принят ГОСТ 31108-2003, сейчас действует его новая версия – ГОСТ 31108-2016. Правила маркировки в них определены согласно стандарту Евросоюза EN 197-1. В соответствии с последними нормативами для определения прочности цемента используется понятие «класс», соответствующий пределу прочности на сжатие в МПа. Согласно этому нормативу, цементу присваивается класс, которому соответствует 95 % испытанных образцов.
Таблица соответствия марок и классов прочности цемента
Маркировка по ГОСТу 10178-85 | Маркировка по ГОСТу 31108-2016 |
М300 | 22,5 |
М400 | 32,5 |
М500 | 42,5 |
М600 | 52,5 |
Для ускорения получения результатов образцы подвергают пропариванию. Для этого:
Готовые балки сначала испытывают на прочность при изгибающих нагрузках. Для этого на площадку пресса устанавливается конструкция, специально предназначенная для этой цели, и на нее опускается верхняя плита. В результате испытаний на изгиб образцы переламываются на две части. На полученных шести образцах проверяют прочность на сжатие.
Таблица прочности на сжатие и изгиб нормально твердеющего цемента различных марок
Класс прочности | Прочность на сжатие, МПа, в возрасте | Прочность на изгиб в возрасте 28 дней, МПа, не менее | |||
2 дня | 7 дней | 28 дней | |||
Не менее | Не менее | Не менее | Не более | ||
22,5 | — | 11 | 22,5 | 32,5 | 4,4 |
32,5 | — | 16 | 32,5 | 52,5 | 5,4 |
42,5 | 10 | — | 42,5 | 62,5 | 5,9 |
52,5 | 20 | — | 52,5 | — | 6,4 |
Из таблицы видно, что чем выше класс материала, тем больше разница между характеристиками прочности на сжатие и изгиб.
Таблица условного разделения цемента на группы прочности
Группа по прочностным характеристикам | Прочность при испытаниях на сжатие, МПа |
Низкомарочные | До 30 |
Рядовые | 30-50 |
Высокомарочные | Более 50 |
В новой маркировке в соответствии с ГОСТом 31108-2016 указывают наименование цемента, его сокращенное обозначение, которое содержит информацию о типе, подтипе материала и добавках, класс прочности, обозначение подкласса, стандарт, в соответствии с которым производится продукт.
Различают следующие сокращенные обозначения:
По скорости твердения каждый класс (кроме 22,5) делится на два подкласса: Н – нормально твердеющий и Б – быстротвердеющий.
Пример обозначения нормально твердеющего цемента класса 32,5 с количеством минеральных добавок до 5 %: ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2016.
Добавки в цемент для повышения прочности
Для повышения прочностных характеристик затвердевших растворов и смесей, приготовленных на базе цемента, используют специальные добавки. Применение добавок, часто существенно повышающих стоимость продукта, экономически целесообразно в следующих случаях:
Что можно добавить в цемент для повышения его прочности:
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.
Как проверить цемент, чтобы не купить подделку?
Как только открывается строительный сезон — рынки подвергаются наплыву покупателей. Конечно, каждый покупатель желает сэкономить деньги и приобрести строительные материалы по низкой цене. В момент покупки главное помнить, что хороший цемент — гарантия прочности будущего объекта.
Нередки случаи, когда покупая цемент навалом, покупатели остаются обманутыми. Определить материал плохого качества достаточно тяжело. Даже приобретая товар в заводской упаковке нет гарантии, что он будет действительно качественным. Чтобы не попасть в подобную ситуацию, нужно знать самые часто используемые схемы, которые используют продавцы.
Самые часто встречающиеся схемы обмана
Если цемент на продажу поставляется с завода, то в 99% случаев продавец не будет проводить с ним никаких махинаций, ведь на такой продукт предоставляется вся нужная документация. Другое дело-мелкие кампании, которые гораздо чаще используют разные трюки, которые не распознает невнимательный или малоопытный покупатель:
Избежать таких неприятностей можно, следует посещать только проверенные магазины, а по возможно закупать продукцию сразу с завода, проверяя все документы на бетон и внешний вид товара.
Какие надписи должны присутствовать на упаковке
Самое первое, что нужно смотреть на упаковке цемента — надписи ГОСТ 10178-85 или 31108-2003. Возможен вариант — ГОСТ 32208 3026. Первый вариант — более старые требования к госту, но они актуальны и на сегодняшний момент. Согласно первому указанному госту на мешке обязательно указывается маркировка ПЦ (портландцемент). Далее обязательно указывается марка. Она показывает определенные свойства цемента, например, надпись М500 будет свидетельствовать о том, что после затвердевания цемент способен будет выдержать давление в 500 кг/см2. Более низкая цифра указывает на более низкие характеристики. Для каждого вида объектов подходит определенная марка цемента.
Также ГОСТ обязывает указывать на упаковке процент добавок. Например, Д0 указывает на полное отсутствие дополнительных примесей, а Д20 (или другая цифра) на соответственное содержание не более чем 20% дополнительных компонентов.
Следующий рассматриваемый ГОСТ — ГОСТ 31108-2003, он является соответствовием к европейскому стандарту под названием ЕN 197-1. Часть производств перешло на данный ГОСТ в 2008 году. Он также дает понять о высоком качестве товара. Согласно его требованиям, на упаковке должны быть указана следующая маркировка:
Помимо этого, обязательно указываются минимальные показатели прочности при сжатии на 28 сутки. Именно через такое время марочная прочность достигает своих значений. Измеряется в МПа, указывается в цифровом значением. Пример — 32,5, 22,5 и т. д. Указывается на мешке и подкласс материала, а конкретно показатели прочности его сжатия на вторые и седьмые сутки. Существует две маркировки — Б для быстротвердеющего и H для нормально твердеющего.
Любое отклонение от норм ГОСТ и отсутствие каких-либо обязательных обозначений на упаковке дает понять, что перед вами фальсификация.
Мешок с перевалки или заводская упаковка
Заводская упаковка
Цемент в заводской упаковке обходится дороже, но в таком случае можно быть уверенным в том, что перед вами именно тот материал, который вы хотели купить и использовать. На таких мешках указывается адрес завода и его контакты. Зная их, можно легко проверить наличие такого завода в реальности и даже обратиться туда за подтверждением факта продажи продукции предприятия в конкретном магазине.
Полезный совет! Обязательно взвешивайте мешки. Их вес должен быть равен указанному производителем на упаковки или немного выше. Производства округляют в большую сторону.
Помимо этого, производители всегда упаковывают продукт в крафт-мешок, который состоит из 4 слоев. Если при вскрытии купленного товара обнаруживается меньшее количество — товар является рыночным. Меньшее число слоев вызывает большой шанс попадания воздуха и порчи товара.
Перевалка
Перевалкой называются рыночные варианты упаковки цемента. Цемент заказывается на заводе и доставляется навалом, после чего уже продавец производит ручную фасовку. Ее последствием и является меньшее число слоев и недовес товара относительно указанной на упаковке цифре.
Также есть одна тонкая делать. Недобросовестный производитель зачастую указывает производителем завод, откуда он получил цемент. По закону он обязан указать и свои данные, как фасовщика цемента. Обращайте внимание на соответствующие надписи на мешках. Если цемент приобретался в Казани, а фасовка проходила в Королеве — стоит настороженно относиться к товару.
Внимательно смотрите и на цену. Желания сэкономить это хорошо, но если цена сильно ниже рыночной стоит задуматься о том, не лежачий ли это цемент. Или может быть просто более низкого качества. Не дайте себя обмануть и скидкам, другим однодневным акциям. Они могут оказаться простым завлечением. Если приняли решение взять такой цемент — обязательно проверяйте наличие надписи ГОСТ и другие характеристики.
Полезные рекомендации
Ниже приведены еще несколько советов, которые помогут не дать себя обмануть:
Следуя этим советам, вы сможете распознать продукцию недобросовестного продавца. Проверяйте все сами и не ведитесь на речи продавца, он просто хочет продать вам товар. Всегда лучше потратиться на качественную продукцию, чем переплачивать, когда построенный из плохого материала объект развалится.