Один из определяющих факторов маркирования бетонных строительных материалов является прочность цемента. Также данный показатель определяет дальнейшие эксплуатационные показатели строения.
Что представляет собой показатель прочности цемента
Предельный показатель прочности цемента – это его марка. Его определяют опытным путем, проведя ряд испытаний. Исследователь создает небольшой участок цемента, после чего на него оказывается давление разной силы. Показатели заносятся в протокол испытаний. На основании этих данных цементу присваивается марка, определяющая максимальную прочность материала.
Существует три класса прочности цемента
- Сверхпрочный цемент выдерживает нагрузку от 50 МПа и выше.
- Прочный цемент справляется с давлением в 30-50 МПа.
- Цемент пониженной прочности может выдержать нагрузку не больше 30 Мпа.
Показатель прочности цемента играет большую роль, поскольку готовые бетонные конструкции будут подвергаться механическим, статическим и динамическим нагрузкам, перепадам температур, атмосферных осадков, неблагоприятным техногенным воздействиям. От того, насколько прочным будет сырьевой ресурс, зависит возможность эксплуатации бетона в тех или иных условиях. На прочность цемента влияет количество воды, добавляемой в раствор, и наличие дополнительных компонентов. Стандарт прочности определяется по ГОСТу, согласно ему выделяют следующие марки цемента М300, М400, М500, М600.
Как повысить показатели прочности цемента и других технических характеристик?
Чтобы улучшить эксплуатационные и технические показатели цемента, производители бетона добавляют в состав смеси различные вспомогательные компоненты (пластификаторы), которые усиливают прочностные характеристики продукта и увеличивают продолжительность эксплуатации строений.
Увеличение прочностных показателей цемента требует дополнительных расходов и не всегда является целесообразным. В усилении нуждается материал, который будет эксплуатироваться в условиях повышенной влажности, сильных морозов, резких перепадов температур и давления.
Существует несколько типов химических реагентов, способных улучшить показатель прочности цемента. Как правило, это сырье синтетического происхождения, которое добавляют в жидкую смесь. Внедрять химические добавки после застывания бетона невозможно.
Виды повышающих прочность компонентов
- Ускорители набора прочности – добавка, способствующая быстрому схватыванию и застыванию бетона. Также она увеличивают марочную прочность готового бетона. В состав ускорителей входит хлористый кальций, благодаря его свойствам застывшая бетонная смесь не только становится крепче, но и в несколько раз быстрее набирает прочность. Следовательно, ускоряется весь процесс производства.
- Пластификаторы – компоненты, повышающие подвижность раствора и устойчивость бетона к динамическим нагрузкам. При этом прочность бетонных конструкций возрастает на 140%, повышается их водонепроницаемость и морозостойкость. Благодаря добавлению пластификаторов уменьшается расход цемента для замеса раствора на 25%.
- Противоморозные добавки (ПМД) – вещества, формирующие сопротивляемость бетона низким температурам. Основными компонентами смеси являются гидрофобизаторы и нейтрализованная смола. Поэтому наряду с устойчивостью к низким температурам застывший бетон становится еще и водонепроницаемым. Благодаря химическому реагенту бетон не растрескивается во время морозов и позволяет выполнять бетонные работы в любое время года.
- Модификаторы – разнообразные добавки, придающие бетону дополнительные свойства: устойчивость к коррозии, снижение объемов усадки, предотвращение поражению плесенью, делают раствор более удобным для формования и укладки.
Благодаря разнообразным добавкам в сухую смесь уменьшается расход цемента и увеличивается качество бетона.
Пропитки и упрочнители
Повысить качество бетона после затвердевания помогут специальные пропитки и упрочняющие поверхностный слой составы. Жидкие пропитки и упрочнители содержат специальные компоненты, способные проникать в мельчайшие поры бетона. Чтобы эффект был максимальным, в составе раствора должны отсутствовать гидрофобизаторы.
При контакте с поверхностью бетона пропитка вступает в химическую реакцию, в результате которой образуется нерастворимое соединение. Данную пропитку можно наносить как на свежеизготовленные бетонные конструкции, так и на старую поверхность бетона. Как только упрочнитель наберет силу, бетон обретает устойчивость к более высоким нагрузкам, чем предполагает его марка.
Также для улучшения свойств цемента в раствор добавляют порошкообразный упрочнитель. Благодаря компонентам, входящим в состав упрочняющей смеси, окрепшая бетонная конструкция свободно выдерживает давление в районе 70 МПа. Это могут быть как статические, так и динамические нагрузки на сжатие\растяжение. Преимущества сухого упрочнителя перед растворами состоит в том, что сырье можно использовать для эксплуатации бетона в агрессивно среде. Применение упрочнителя увеличивает продолжительность эксплуатации монолита на 10-15 лет.
Современные технологии производства сухих смесей для изготовления раствора позволяют усилить прочность и другие технические характеристики цемента, готового раствора и сухого бетона, таким образом, современные монолитные и бетонные конструкции получили сроки эксплуатации на десятки лет дольше, чем у их предшественников.
