Цемент М400: технические характеристики, применение

СОДЕРЖАНИЕ:

• Особенности
• Виды и маркировка цемента
• Технические характеристики
• Сфера применения цемента
• Полезные рекомендации
• Преимущества и недостатки

Портландцемент М400 – один из самых популярных строительных материалов. Представляет собой связующее вещество, реализуемое в виде сухого порошка. Находит широкое применение в частном и промышленном строительстве, а также в сфере производства бетона и железобетонных изделий.

Особенности

Цемент М400 относится к общестроительным портландцементам, используемым для возведения конструкций разного уровня ответственности. Наряду с М500 – это самая востребованная марка на рынке. Название «Портландцемент» происходит от острова Портланд в Великобритании. В первой половине XIX века местный каменщик придумал способ изготовления нового связующего вещества путем смешивания известняка и глины. При застывании смеси образовывался твердый, прочный состав, который внешне напоминал камни, добываемые на острове.

При перемешивании с водой цемент превращается в пластичный раствор, где происходят разные химические реакции, которые способствуют твердению состава. В отличие от многих других связующих веществ, бетон на основе цемента застывает не только на сухом воздухе, но и в условиях высокой влажности и даже в воде, что значительно расширяет горизонты его применения. А в зависимости от условий эксплуатации, бетон сохраняет прочность от нескольких десятков до нескольких сотен лет.

Виды и маркировка цемента М400

В зависимости от особенностей приготовления, количества и типа используемых добавок, цемент М400 классифицируют по видам:

• Скорость твердения:
• быстрое твердение;
• нормальное твердение;
• медленное твердение.
• Количество добавок:
• без примесей;
• с примесями в объеме от 6 до 20%;
• с примесями в объеме от 21 до 35%.

При этом используемые примеси уменьшают стоимость цемента, но отрицательно сказываются на его характеристиках: пластичности, морозостойкости, водостойкости и пр. В качестве добавок используют доменный шлак, микрокремнезем, пуццоланы и прочие компоненты, обладающие меньшей связующей способностью, чем клинкер (смесь известняка и глины, основной компонент портландцемента). Для ответственных работ (заливка фундаментов, изготовление несущих конструкций) желательно использование чистого цемента, без посторонних добавок. Также чистый портландцемент используют для производства тротуарной плитки и декоративных бетонных изделий. Такой раствор хорошо заполняет все полости в форме и обладает однородным цветом.

Вид цемента отображается в его маркировке. При этом до 2013 года в РФ действовал ГОСТ 10178-85 с советским стандартом маркировки, а с 2013 года стали использовать ГОСТ 30515-2013, приспособленный под европейские стандарты. Для удобства покупателей некоторые производители маркируют мешки используя 2 варианта ГОСТ (один после другого).

Согласно ГОСТ 10178-85, маркировка включает:

• Марку прочности цемента (М400).
• Количество добавок в составе:
• Д0. Посторонних добавок нет вообще. Подходит для производства железобетонных и бетонных изделий, а также большинства строительных работ, кроме конструкций, эксплуатируемых в особо сложных условиях;
• Д20. Содержит до 20% посторонних примесей, не рекомендован для заливки бетонных изделий и возведения ответственных сооружений.

На основании ГОСТ 30515-2013 маркировка включает:

• Тип цемента:

1. ЦЕМ 0. Чистый портландцемент.
2. ЦЕМ 1. Портландцемент с незначительным содержанием примесей.
3. ЦЕМ 2. Портландцемент с примесями.
4. Прочность (32.5). В предыдущей версии ГОСТ прочность отображалась в марке, которая обозначала сопротивление нагрузкам на сжатие, выраженное в килограммах на сантиметр квадратный (изделия из цемента М400 выдерживают нагрузку в 400 кг/см²). В новом ГОСТ прочность выражается в мегапаскалях и марке М400 соответствует класс 32.5.

• Количество примесей (для цементов с добавками):

1. А – 6-20% примесей;
2. В – 21-35% примесей.
3. Вид примесей. Указывают первую букву таких примесей Ш – доменный шлак, М-микрокремнезем и пр.
4. Скорость твердения:
5. Б – быстрое твердение;
6. Н – нормальное твердение.

Помимо смесей общестроительного назначения, марку М400 используют для производства некоторых видов специального цемента:

• Расширяющийся. Увеличивается до 2.5% от первоначального объема, используют для заделки трещин, стыков, отверстий и пр.
• Безусадочный. Не расширяется, но и не дает усадку. Также используют для заделки трещин, стыков, отверстий.
• Сульфатостойкий. Не боится воздействия сульфатов, используется в агрессивных условиях.

Технические характеристики

• Прочность на сжатие – 400 килограмм на сантиметр квадратный или 32.5 мегапаскаля.
• Начало схватывания – в течение 60 минут. При использовании быстросхватывающихся цементов раствор начинает твердеть уже спустя 10-15 минут, поэтому рекомендуется готовить ограниченное количество смеси, чтобы успевать ее выработать.
• Набор проектной прочности – в течение 28 дней. В обычном случае по бетону можно ходить уже на следующий день после заливки, но полную прочность он набирает только за 4 недели. В случае низких температур и (или) повышенной влажности для набора проектной прочности нужно больше времени.
• Рабочий диапазон температур – от -60 до +300°С. Подходит для применения в любом климатическом регионе.
• Плотность – 1000-1200 кг/м³.
• Водостойкость и морозостойкость – зависит от компонентов и пропорций приготовления раствора.

Заявленные технические характеристики не всегда совпадают с реальными, что зависит от нескольких факторов:

• Срок годности. Портландцемент сохраняет физико-механические свойства в течение 3-6 месяцев, после чего он ежемесячно теряет по 10-15% от своей прочности. Смесь слеживается, повышается ее плотность, из-за чего образуются неразмешиваемые комки. Для сохранения физико-механических свойств, цемент перекладывают в герметичную упаковку (полиэтиленовые мешки). По возможности материал вибрируют, что помогает избежать слеживания.
• Условия хранения. Цемент хранят в сухом закрытом помещении на поддонах. При повышении влажности воздуха, цемент впитывает воду, что также образует не размешиваемые комки и ухудшает физико-механические свойства.

Некачественный цемент с истекшим сроком годности или неправильными условиями хранения нельзя использовать для возведения несущих конструкций: фундаменты, стяжки, несущие перекрытия и т.д. При этом его можно использовать для менее ответственных работ: подготовка основания перед заливкой фундамента, бетонирование столбиков для забора. Для приготовления раствора количество связывающего вещества увеличивают на 10-100% (зависит от текущего состояния материала).

Сфера применения цемента М400

М400 – достаточно универсальный цемент, используемый для разных строительных работ:

• Заливка фундаментов под любые сооружения, кроме многоэтажных, высотных домов. В том числе подходит для частного строительства, а также для пятиэтажных панельных домов.
• Обустройство черновых и чистовых стяжек, а также создание межэтажных плит перекрытия.
• Заливка бетонных и железобетонных изделий, в том числе изделий повышенной ответственности: балки, ригели и пр.
• Подготовка кладочного раствора и раствора для штукатурки стен.

Сфера применения не ограничена указанными областями, но при этом марку М400 не используют для возведения конструкций с повышенными требованиями к прочности: гидротехнические сооружения, тоннели, фундаменты многоэтажных домов и пр.

В случае приготовления раствора в домашних условиях нужно учитывать, что прочность бетона зависит от состава и пропорций компонентов. Чем больше песка – тем больше объем, но ниже прочность.

Полезные рекомендации

• Для создания бетонного раствора используют пресную воду без содержания жировых и масляных включений, крупных механических примесей (мусор) и грязи. Все посторонние включения не размешиваются в бетоне и снижают его прочность. Количество воды зависит от необходимой подвижности и текущей влажности компонентов, но в среднем ее добавляют в соотношение 1к1 с цементом.
• Для объемных работ, как заливка стяжки и фундамента, производство бетонных и железобетонных изделий, желательно использование наполнителя (щебня или гравия). Эти материалы дешевле цемента, но при этом они не снижают прочность бетона, а в некоторых случаях, даже повышают ее. Например, щебень обязательно используют для производства тротуарной плитки, что увеличивает ее устойчивость к нагрузкам. В домашних условиях вместо щебня или гравия допускается использование битого кирпича, кусков бетона, стекла и пр.
• Не покупайте цемент заранее, а объемы высчитывайте без запаса, если остатки некуда использовать. Материал отличает малый срок годности и жесткие требования к хранению, при нарушении которых портится и полностью приходит в негодность.
• В зависимости от марки бетона, расход цемента М400 составляет от 175 до 420 кг на один кубометр. Для расчета необходимого количество цемента определите не только объем работ, но и желаемый предел прочности бетона.
• Независимо от скорости схватывания цемента, замешивайте то количество раствора, которое будет использовано в ближайшее время. Если процесс упрочнения бетона уже начался – его не рекомендуется использовать. Повторное перемешивание с водой уже готовой смеси не даст желаемого эффекта.
• Для изменения определенных свойств раствора и (или) застывшего бетона используют специальные присадки. Так, пластификатор повышает эластичность смеси, уменьшает количество пор в бетоне, что увеличивает его прочность, морозостойкость и водостойкость. Также часто используют регуляторы твердения для уменьшения или увеличения сроков схватывания.

Преимущества и недостатки М400

Единственный недостаток М400 – относительно невысокий класс прочности, из-за чего для приготовления бетона нужно использовать больше цемента в сравнении с маркой М500. Также М400 не подходит для сооружения конструкций с повышенными требованиями к прочности и надежности.

Среди преимуществ:

• Невысокая стоимость. Цена ниже, чем у марки М500, но фактически сэкономить можно только в случае приготовления бетона низких марок: М50, М100, М150.
• Универсальность. Подходит для большинства строительных работ. Без ограничений используют в частном строительстве.
• Хорошие эксплуатационные свойства. Запаса прочности бетона хватает на несколько десятилетий даже в условиях агрессивной среды. Диапазон температур: от -60 до +300°С. Подходит для использования в любом климатическом регионе.
• Возможность применения модифицирующих добавок в процессе приготовления раствора. Так, можно продлить или сократить время твердения, повысить пластичность раствора, увеличить морозостойкость и водоустойчивость бетона.