Производство, характеристики, применение цемента М500

Цемент М500 (ПЦ М500), как незаменимый строительный материал, необходим на всех этапах возведения любого здания, сооружения. Не имеет аналогов, обладает уникальными свойствами и относительно небольшой стоимостью. Используется в основном для изготовления сборных ЖБИ, сухих строительных смесей, возведения особо ответственных монолитных конструкций.

Поставляется в многослойных бумажных мешках, полипропиленовых упаковках биг-бэг, россыпью. Перевозится специализированным автомобильным, железнодорожным, водным транспортом. Хранится в крытых сухих помещениях, специальных металлических силосах.

Основы технологии производства

Основным сырьем для производства цемента М500 служит известковый мергель, добываемый в открытых карьерах. Для повышения пластичности смесей на основе этого вяжущего в шихту добавляют глинистые сланцы. Добавки, содержащие глинозем, кремний, железо, изменяют свойства материала. Чтобы улучшить активность основного вяжущего компонента, добавляют доменные шлаки.

Поступающий из карьера известняк, дробится на определенные фракции с помощью специальных дробилок. Измельченное сырье транспортируется в дозирующую установку, где к нему в точных пропорциях добавляются песок, глина, шлак. Затем готовая шихта попадает в шаровую мельницу, где осуществляется смешивание с водой и тонкий помол компонентов.

Измельченная смесь проходит предварительную выдержку в шлам-бассейнах и сушку в башне теплообменника. После этого поступает в обжиговую печь. При сухом способе мелкодисперсная мука после помола поступает непосредственно в печь.

Установленная под наклоном печь, вращается с небольшой угловой скоростью. Сырье, медленно перемещаясь в нижнюю часть, подвергается воздействию встречных горючих газов, которые движутся навстречу. Обжиг осуществляется при температуре 1450 ⁰С. В результате спекания шлама получается кусковой клинкер, который охлаждаясь в теплообменнике, отдает вторичное тепло для обжига.

Охлажденный полуфабрикат поступает в шаровую мельницу для помола, где к нему в определенной пропорции добавляется гипс, ускоряющий срок схватывания. Готовый цемент, с помощью пневмотранспорта, перекачивается в специальные силосные банки для хранения и отгрузки потребителям.

Несмотря на то, что мокрый способ производства считается более затратным, он обеспечивает более точное дозирование компонентов, что положительно сказывается на качестве конечного продукта. Кроме того, при такой технологии, происходит минимальное загрязнение окружающей среды. Производство этого материала регламентируется по ГОСТ 10178-85.

Технические характеристики

Главными особенностями этого вяжущего компонента является высокая прочность строительных смесей, устойчивость их к высокой влажности, незначительная усадка при твердении, пластичность и морозостойкость. Удельная плотность лабораторного образца М500 составляет 3000-3200 кг/м³, насыпная плотность зависит от тонкости помола, условий хранения и составляет от 1000 до 1600 кг/м³.

Основным показателем качества этого вяжущего компонента является прочность, которую выдерживает лабораторный образец размером 160ˣ40ˣ40 мм, затвердевший в течение 28 суток при температуре 25 ⁰С в условиях повышенной влажности. При сжатии на лабораторном прессе, брусок должен выдержать нагрузку не менее 500 кг/см² без разрушения.

Прочность образцов зависит от тонкости помола, которая определяется просеиванием 50 г цемента через сито размером ячеек 0,08 мм. Остаток взвешивается и сравнивается с начальным показателем. Фактическое значение тонкости помола по ГОСТ 10178-85 должно составлять не менее 8 %.

Чтобы получить раствор – бетон высокой прочности, необходимо использовать его до начала схватывания. Поэтому надо знать, когда начинается и заканчивается этот процесс. Также необходимо обратить внимание на лабораторные данные водоотделения, от которого зависит прочность готового изделия, конструкции. Оно должно составлять не более 20%.

Важный показатель М500 – его морозостойкость. Она зависит от количества и характера пор. Чем больше пористость цементного камня, тем меньше его морозостойкость. Снизить количество пор, образующихся при интенсивном испарении воды, можно уменьшением водоцементного отношения до 0,4 и длительным твердением до начала воздействия температурных перепадов.

В лабораторных условиях образцы цементных балочек многократно замораживают при температуре -130 ⁰С и оттаивают при +180 ⁰С. Затем их проверяют на прочность под прессом. Морозостойкость обозначается буквой F и цифрами от 25 до 1000. Для цемента М500 она составляет F70. Производство и применение разновидностей М500 регламентируются следующим ГОСТом:

1. На основании ГОСТ 22266-94 выпускается сульфатостойкий цемент для бетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивной химической среде.
2. Для приготовления жаростойких, быстротвердеющих бетонов используются глиноземистые вяжущие компоненты, производство которых осуществляется на основе ГОСТ 969-91.
3. Производство общестроительных цементов регламентируется на основе ГОСТ 31108-2003

Проверка качества осуществляется в аттестованных лабораториях, оснащенных метрологическим оборудованием и укомплектованных квалифицированным персоналом. Прошедший лабораторное испытание цемент М500 должен иметь следующие технические показатели:

Современная маркировка

На основании действующего ГОСТ Р 31108-2003, согласованного с европейскими нормами EN 197–1, М500 выпускается двух видов. Если в маркировке присутствует индекс «Д0», то это характеризует вяжущее без добавок. Наличие индекса «Д5-Д20» говорит о наличии в цементе добавок в количестве от 5 до 20 %, которые повышают активность, морозостойкость, пластичность, устойчивость к агрессивным химическим веществам.

По новым стандартам отсутствует понятие марки, введен класс прочности, который измеряется в мега паскалях (МПа). Цемент М500 соответствует классу 42,5. Подкласс нормального или ускоренного твердения обозначается дополнительными символами «Н» и «Б» соответственно. Для примера, маркировка ЦI 42.5Б обозначает портландцемент М500, быстротвердеющий, без добавок.

В российской версии маркировка начинается с букв ЦЕМ и следующими за ними римскими цифрами I или II. Они характеризуют отсутствие или наличие в цементе минеральных добавок. Если присутствует цифра I, то это означает присутствие добавок в количестве до 5 %. Цифра II соответствует наличию добавок от 6 до 20 % при индексе А и 21-35 % при индексе В.

Область использования портландцемента М500

Гидрофобный и пластифицированный портландцемент М500 используется для изготовления наземных, подземных, сборных, монолитных ЖБ изделий и конструкций. При бетонировании гидротехнических сооружении, где необходим быстрый срок схватывания и твердения, применяют быстротвердеющий цемент М500.

Если будущая бетонная конструкция будет подвергаться воздействию пресных вод, сульфатной коррозии, то надо использовать пуццолановый и сульфатостойкий цемент М500. При строительстве шахтных, доменных печей, сушильных камер, где монолитные и сборные ЖБ конструкции подвергаются воздействию переменных температур, высокой влажности, сернистых газов, применяют специальный вяжущий компонент М500. В его состав входят специфические добавки, значительно улучшающие его характеристики.

Наиболее часто М500 используется для производства сборных предварительно напряженных ЖБ конструкций, бетонирования монолитных каркасов многоэтажных жилых и производственных зданий. Широкое распространение получили сухие смеси на основе этого вяжущего компонента. Это такие как пескобетон, клей для облицовки, составы для кладки, штукатурки, шпаклевки.

Высококачественный бетон на основе М500 используется также для строительства автомобильных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов. Часто используется при бетонировании монолитных конструкций со скользящей опалубкой и там, где ее необходимо быстро снять. Высокопрочная тротуарная плитка изготавливается на основе ЦI 42.5Б.

Основные преимущества

Цемент М500 имеет целый ряд следующих преимуществ:

Строительные смеси на основе этого вяжущего компонента, переносят значительные перепады температуры, повышенную влажность, без существенной потери прочности.

1. Конструкции из такого бетона имеют длительный срок эксплуатации, составляющий более 100 лет.
2. При твердении, строительные смеси на основе цемента М500, не дают усадку.
3. Отсутствие коррозии позволяет использовать смеси для отделки фасадов, создания декоративных украшений.
4. Цемент относится к экологичным строительным материалам без ограничений для использования.
5. Приемлемая стоимость для всех категорий покупателей.
6. Химическая инертность позволяет использовать готовые ЖБ изделия, конструкции в условиях воздействия агрессивных щелочей, кислот, солей.
7. Умеренный расход этого материала, позволяет оптимизировать затраты на возведение объектов.

Как правильно использовать цемент М500

Исходя из сложившейся практики, чем выше марка цемента, тем меньше его потребуется для изготовления бетона или раствора. Поэтому в некоторых случаях он используется для бетонирования некоторых мало нагружаемых конструкций. При этом расходуется на 10-15% меньше, чем М 400. Наиболее часто используются следующие пропорции:

1. Для монтажа сборных фундаментов и заделки швов между плитами перекрытий – 2 части песка и 1 часть цемента.
2. Кладочные растворы могут состоять из одной части цемента и 4 части песка.
3. Стяжки под полы, штукатурка стен, садовые дорожки выполняются из раствора, состоящего из одной части вяжущего компонента и 5-ти частей песка.

Сухая смесь, изготовленная за месяц до замешивания, теряет 10% активности. Через 60 дней готовый раствор соответствует смеси, изготовленной с использованием цемента М400. Поэтому в таких условиях дозировку надо корректировать.