Основные технические требования к портландцементу приведены в таблице 2
Тонкость помола и удельная поверхность определяют скорость гидратации (схватывания и твердения) цемента. В таблице даны характеристики обычного (нормально твердеющего) портландцемента. При более тонком помоле, увеличивается скорость схватывания и твердения, поэтому при большей удельной поверхности (до 5000 см2/г) цемент называют быстротвердеющим
Нормальная густота цементного теста (НГЦТ) – именно так (а не водопотребность) называется эта величина в терминах, определенных ГОСТом – это процент воды по отношению к массе цемента при изготовлении теста рабочей консистенции (определяется на приборе Вика) Эта величина определяет расход воды при приготовлении бетонов и растворов. У нас она встретится еще при расчете состава бетона (в курсе строительных материалов). Минеральные добавки, выполняя какие-либо положительные функции (например, повышение водостойкости), в то же время увеличивают НГЦТ. Из-за этого может понижаться марка цемента или увеличиваться его расход для получения требуемой прочности бетона или другого цементного материала.
Таблица 2 Основные технические характеристики портландцемента
| Наименование показателя | Числовое значение и единицы |
| Тонкость помола | Через сито № 008 должно проходить не менее 85 % цементного порошка |
| Удельная поверхность | 2500... 3000 см2/г |
| Нормальная густота цементного теста – (НГЦТ) [неправильно называемая иногда водопотребностью] | 25...28 % для цемента без добавок и до 37 % для цементов с минеральными добавками |
| Сроки схватывания начало конец | не ранее 45 минут не позднее 10 часов |
| Марки портландцемента |
Водопотребностью цемента (согласно ГОСТ) называют процент воды по отношению к массе цемента при приготовлении стандартного раствора – смеси цемента, стандартного песка и воды (при определении марки или активности цемента). Водопотребность больше НГЦТ, так как песок также удерживает воду. Кроме того, водопотребность выражается часто в виде водоцементного отношения – В/Ц (т.е. не в процентах, а в массовых долях – не умножается на 100)
Сроки схватывания, также определяемые на приборе Вика – важнейшая техническая характеристика цемента. Цементный материал (например, бетон) следует уложить и уплотнить в форме или опалубке до начала схватывания. Поэтому в зарубежных стандартах начало схватывания именуется также жизнеспособностью цемента (или любого вяжущего, или сухой смеси, или раствора). 45 минут – слишком малый срок, поэтому современные цементы выпускают с показателем начала схватывания всегда больше 45 минут, что не противоречит ГОСТу (там сказано – не ранее 45 минут). Конец схватывания как правило определяет начало работ на забетонированном основании, например, начало возведения кирпичной стены на бетонном фундаменте. Современная тенденция технологии цемента – изготовление цемента не только с замедленным началом схватывания, но и с ускоренным концом схватывания.
Прочность – важнейшая характеристика цемента выражается маркой (или классом – по новому ГОСТу). Марка – средняя величина прочности стандартных образцов, изготовленных и твердевших в условиях, указанных в ГОСТе. Марку цемента определяют при выходе его с завода. Как уже отмечалось, со временем (уже через месяц даже при правильном хранении) прочность цемента снижается из-за того, что частицы порошка гидратируются влагой воздуха, а также наблюдается слеживание (слипание частиц) вследствие большой поверхностной энергии. Поэтому, если цемент не используется непосредственно после изготовления и доставки, надо определять «остаточную» марку, которую называют активностью цемента. (Эту характеристику мы и определяем в лабораторной работе.).
Марка цемента выражает прочность стандартных образцов при сжатии в кгс/см2. Для перевода в МПа, если требуется большая точность, надо марочную прочность умножать на 0,0981. Так, например, марке 300 соответствует прочность 29,4 МПа, марке 400 – 39,2 МПа и т.д. В большинстве случаев достаточно округленных значений, т.е. можно считать, что 1 МПа соответствует 10 кгс/см2. Тогда прочность при марке 300, например, считаем равной 30 МПа.
По новому стандарту введены классы цемента по прочности. Класс – это прочность (или иная характеристика, если речь идет не о прочности), гарантированная с вероятностью 95 % (при уровне значимости 0,05). Подробнее о классах мы будем говорить в связи с прочностью бетонов. А пока будем считать, что класс по прочности составляет примерно 0,8... 0,85 (80... 85 %) от марочной прочности, выраженной в МПа. Т.е. класс предполагает некоторый «запас прочности» на случай отклонений цемента от марочной прочности в сторону уменьшения.
В заключение приведем маркировку цемента по старому и новому ГОСТу. Новый ГОСТ, введенный с 1 января 2008 года, не отменил полностью старый ГОСТ. Поэтому потребители повсеместно, а часто и производители цемента еще пользуются маркировкой по старому ГОСТу.
[Прилагаются страницы с обозначениями по обоим ГОСТам. При этом надо иметь в виду, что новый ГОСТ шире охватывает ассортимент цементов. Портландцемент, который мы изучили, имеет начало маркировки ЦЕМ I или ЦЕМ II, а ЦЕМ III, IV и V – это уже другие цементы, которые будут рассматриваться в курсе строительных материалов].
