Цемент м500: виды и их характеристики, нормы расхода

Цемент марки М500 через 28 суток имеет минимальную прочность на сжатие 500 кгс/м² (49 МПа). Производство этого материала осуществляется по нескольким действующим ГОСТам. Изготовители используют в описании своей продукции и устаревшую классификацию (в кгс/м²), и современную – в МПа. Марка прочности 500 соответствует классу 42,5. Характеристики цемента от способа их обозначения на упаковке не зависят.

Содержание

Технические характеристики цемента М500
Плотность цемента М500
Виды и их характеристики
Специальные виды цементов
Добавки и присадки
Маркировка
Цемент М500 – применение
Нормы расхода
Примеры расчета

Технические характеристики цемента М500

Цемент класса 42,5 – порошок тонкого помола, серого цвета, состоящий из смеси клинкера и гипса, поставляется в упаковке или навалом, используется в качестве вяжущего вещества при составлении смесей для бетонов и строительных растворов.

Основные характеристики:

Высокая прочность на сжатие.
Вид клинкера – портландцементный (ПЦ). Глиноземистые цементы и смеси ПЦ с сульфоалюминатным сопоставить по прочности с портландцементом класса 42,5 нельзя, так как этот параметр у них определяют через 3 суток.
Скорость твердения (прочность на сжатие через 2 суток) – 10 МПа у нормальнотвердеющих (маркировка Н) и 20 МПа у быстротвердеющих (Б).
Удельный вес цемента М500 – от 900 до 1700 Н/1 м3.
Состав. Вяжущее вещество класса 42,5 может помимо портландцементного клинкера содержать шлаки. От их наличия и количества зависят тип ПЦ и его свойства.
Начало схватывания – 60 минут.
Прочность на изгиб через 28 суток – 5,9 МПа (60 кгс/м²).
Вид минеральной добавки. Портландцементный клинкер может быть дополнен не только шлаками, но и золой уноса (в маркировке обозначают буквой З), известняком (И), другими минеральными компонентами. Зола замедляет скорость схватывания, но повышает прочность готовой конструкции. Наличие известняка продлевает срок службы изделий.

Даже при соблюдении условий хранения срок годности цемента М500 в мешках (в ненарушенной упаковке) всего 6 месяцев. Уже через 3 месяца теряется 20% прочности, а спустя полгода – до 50%. Возможно затвердевание, появление комков и цементного камня. В открытом виде цемент класса 42,5 хранят не более 45 дней.

Большой объемный вес цемента делает удобными хранение и транспортировку. Даже несколько тонн этого материала занимают мало места.

Виды упаковки:

Для приготовления ремонтных растворов можно купить цемент класса 42,5 в пакете весом от 2 до 25 кг.
Для частного строительства удобный вариант – цемент в мешках (М500) бумажных, полипропиленовых. Их укладывают на поддоны (по 30 шт.) и накрывают пленкой.
При больших объемах работ лучше выбрать расфасовку в бигбэги по 1 или 1,5 т.

Самый популярный вариант – мешок цемента М500 по 40 кг или 50 кг.

Плотность цемента М500

После длительного или сильного механического воздействия – тряски при перевозке и погрузке, силы тяжести при хранении – сыпучий материал уплотняется или становится рыхлым. Значит, масса 1 м3 может быть разной. Для расчетов используют прежде всего удельный вес. Численно с этой величиной совпадает плотность – отношение массы вещества к его объему (кг/м³).

У цемента марки м500 различают плотность:

насыпную (объемный вес) – отношение массы к объему в неутрамбованном, рыхлом состоянии, эту величину используют при расчетах;
истинную – отношение массы к объему в уплотненном состоянии (без воздуха);
среднюю – отношение массы к объему в естественном состоянии.

Насыпная плотность цемента М500 – 1300 кг/м³, истинная – 3100 кг/м³, среднюю при необходимости определяют экспериментальным путем. Производители и продавцы часто путают эти параметры с удельным весом, но это допустимо в случаях, когда не нужна точность.

Виды и их характеристики

Свойства цемента М500, его технические характеристики зависят от минерального состава.

По наличию и процентному содержанию шлака различают следующие типы цемента класса 42,5 (ГОСТ 10178-85 и 30515-2013):

Д0 (I) – 0%, только из портландцементного клинкера;
Д5 – до 5%;
Д20 (II/А) – до 20%;
ШПЦ (шлакопортландцемент) – от 21 до 80%.

Портландцемент М500 на шлаке быстрее отвердевает, имеет более высокую морозоустойчивость.

Другие типы цементов класса 42,5 на основе портландцементного клинкера (ГОСТ 31108-2016):

Пуццолановый IV/A – содержит до 35% смеси пуццолана (П) с другими минеральными добавками. От ПЦ этот вид отличается более медленным твердением в нормальных условиях, но во влажной среде выигрывает по прочности.
Пуццолановый IV/B – содержание пуццолана и других минеральных компонентов от 36 до 55%.
Композиционный V/A – содержит до 30% шлака, известняка, золы уноса. Композитные цементы чаще всего используют для приготовления кладочных растворов.
Композиционный V/B – содержание добавок от 31 до 49%.

Разновидность цемента М500 Д20 – композиционный (обозначение «К»). Все минеральные добавки, дополняющие портландцементный клинкер, указывают в маркировке. Например: ЦЕМ II/А-К (Ш-И) 42,5 Н – вяжущее композитное, по вещественному составу клинкера относится ко второму типу, содержит до 20% шлака и известняка.

Специальные виды цементов

Разновидности цемента М 500 с особыми свойствами:

Гидрофобный (ГФ).
В его состав входит вещество, понижающее гигроскопичность. Материал меньше впитывает влагу, дольше хранится. Растворы из него обладают повышенными подвижностью и удобоукладываемостью, затвердевшие бетоны – морозостойкостью.
Пластифицированный (ПЛ).
При его производстве к клинкеру добавляют поверхностно-активное вещество. Бетонный раствор из этого вида цемента отличается повышенной пластичностью. Это обеспечивает снижение трудоемкости и улучшение качества укладки, ускоряет процесс, уменьшает расход вяжущего средства. Бетон получается прочнее и морозоустойчивее.
Сульфатостойкий.
Его разновидности – СС ПЦ М500 Д0, СС ПЦ М500 Д5 или 20, СС ШПЦ. Цемент этого типа обеспечивает высокую устойчивость в условиях повышенной влажности, переменного оттаивания и замораживания, чаще всего используется при строительстве гидротехнических сооружений.
Белый.
От простого он отличается минимальным содержанием оксидов железа и марганца, придающих серый цвет клинкеру, и повышенным содержанием оксида кремния. Этот материал применяют для изготовления цементных красок, белого плиточного клея, декоративного бетона, скульптур и др.
Недостатки: сильнее усадка, ниже морозостойкость и устойчивость к окислению. Классификация цемента белого по белизне (по коэффициенту отражения света в процентах абсолютной шкалы): 1 сорт – 80%, 2 сорт – 75%, 3 сорт – 70 %.
Цветной.
Этот вид имеет те же характеристики, что и белый цемент. При его изготовлении к клинкеру добавляют пигменты. Цвета: черный, коричневый, зеленый, красный, голубой, розовый, желтый.

В продаже можно встретить ПЦ 500 с названием «Экстрацемент», «Евроцемент». Первое – маркетинговый ход, второе – торговая марка завода. Никаких отличий в характеристиках этих материалов от простого портландцемента нет.

Добавки и присадки

Для получения специальных свойств цемента производители изменяют рецептуру и состав смеси, из которой обжигом получают клинкер.

Минеральные добавки к клинкеру:

пуццолан (П) – пепел, туф, вулканические шлаки, трепел, диатомит, опока;
микрокремнезем (Мк) – образуется при восстановлении высокочистого кварца углем в дуговых печах при изготовлении кремния и ферросилиция;
обожженный сланец (Сл);
зола уноса (З) – отходы сжигания угля и горючего сланца;
глиеж (Г) – термически активированные вулканические породы, глина, сланец.

Добавки, применяемые при изготовлении специальных цементов:

пластифицирующие – концентрат сульфитно-дрожжевой бражки (СДБ);
гидрофобизирующие – мылонафт, асидол-мылонафт, олеиновая кислота, окисленный петролатум;
повышающие сульфатостойкость – трепел;
регулирующие схватывание – сульфат кальция;
в белый цемент М500 – диатомит, белые кварцевые пески, отходы обогащения каолина;
в цветной – охра, сурик, двуокись марганца, оксид хрома, оксид кобальта, ультрамарин, углеродистые пигменты.

Маркировка

Так как действуют старый и новые ГОСТы, можно встретить 2 варианта маркировки цемента.

Пример – вяжущее вещество из портландцементного клинкера, содержит до 20% шлака, быстротвердеющее, через 28 суток прочность на сжатие от 500 кгс/м² (42,5 МПа):

По ГОСТ 10178-85: портландцемент 500-Д20-Б или ПЦ 500-Д20-Б.
По ГОСТ 31108-2016: ЦЕМ II/A-Ш 42,5Б.

Для композиционного цемента обязательно перечисление всех компонентов, например: ЦЕМ II/A-К (Ш-И). В конце кода могут быть дополнительные буквенные обозначения специальных свойств (ПЛ, ГФ и т. д). Некоторые производители оставляют обе маркировки, например: ПЦ500 ЦЕМ I 42,5 Н.

Цемент М500 – применение

Области применения марки цемента М500 (ГОСТ 23464-79):

Основное назначение – для приготовления бетонов классов прочности В30 и В35 или В22,5, В25, В27,5 (при повышенной отпускной прочности).
Допускается использование в производстве бетонов классов В15, В25, В27,5, В40.

При выборе цемента одной и той же марки необходимо учитывать также его состав, в каких условиях бетон используется и для чего его нужно приготовить.

Области применения цементов из различных видов клинкера ( ГОСТ 23464-79):

Портландцемент (в том числе с добавками до 20%) – для всех видов бетонных и железобетонных конструкций без особых требований.
Шлакопортландцемент – для бетонных и железобетонных изделий сборных, подвергающихся пропариванию; монолитных, использующихся в условиях постоянного воздействия воды. Шлакопортландцемент непригоден для конструкций, подвергающихся попеременному увлажнению и высушиванию, а также для приготовления морозостойких бетонов.
Пуццолановый цемент – для подземных и подводных конструкций, находящихся под воздействием мягких пресных вод, при повышенном риске сульфатной коррозии. Допускается его применение для возведения надземных конструкций, эксплуатируемых в условиях высокой влажности. Эта разновидность непригодна в тех же случаях, что и шлаковые, а также при бетонировании зимой или в жаркую сухую погоду.

Быстротвердеющий цемент класса 42,5 применяют для приготовления бетона, предназначенного для монтажа конструкций монолитных и сборных (с повышенной отпускной прочностью). Допускается его использование в производстве смесей для сборных ЖБИ и бетонных конструкций. Из него нельзя делать строительные растворы.

При выборе технологии строительства необходимо учитывать, что производство цемента и смесей на его основе наносит вред экологии. Их использование лучше сводить к минимуму во всех случаях, когда это возможно, заменять на природные материалы или геополимерный бетон.

Нормы расхода

Перед тем как разводить цемент М500 самостоятельно, нужно определить требуемый класс прочности бетона. От него зависит соотношение компонентов смеси.

Базовые нормы расхода цемента марки 500 для тяжелого бетона при твердении в естественных условиях (СНИП 82-02-95):

Проектный класс бетона по прочности на сжатие	Расход цемента, кг/м³
В15	192
В22,5	302
В25	329
В30	374
В35	442
В40	506

Бетон из цемента М500, пропорции сыпучих компонентов (по массе):

Класс бетона	Цемент, кг	Песок, кг	Щебень, кг
В 15	1	3,5	5,6
В 22,5	1	2,4	4,3
В 30	1	1,6	3,2

Объемные пропорции сыпучих компонентов бетона из цемента 42,5:

Класс бетона	Цемент, л	Песок, л	Щебень, л
В 15	10	32	49
В 22,5	10	22	37
В 30	10	14	28

Расходовать цемент нужно весь сразу, затем постепенно добавлять заполнитель и воду.

Примеры расчета

Вяжущее вещество для бетона можно отмерить ведром объемом 10 л. Зная массу метра кубического, сколько весит 1 ведро, вычисляют по формуле: 1300 кг х 0,01 (объем в м³) = 13 кг. Затем берут пропорции из таблицы 2 и умножают на 13. Для приготовления смеси марки В30 на 10 л цемента понадобится 31,2 кг песка и 62,4 кг щебня.