Экономия цемента — экономия денег

Экономия цемента — важный вопрос в строительстве.

Дело не только в том, что его может не хватить, но и в том, что это дорогой материал, и при выполнении масштабных строительных работ экономия цемента может высвободить существенные суммы. Однако экономия цемента не должна отрицательно влиять на прочность и качество изготавливаемых конструкций.

Рассмотрим, на каких этапах вероятны потери цемента, и как их предотвратить.

Транспортировка цемента

Наиболее очевидные потери цемента — это потери при транспортировке.

Помимо вошедшей в поговорку «усушки, утряски», потери происходят при погрузке, разгрузке, транспортировке в крытых вагонах навалом. Нормативные потери в данном случае не должны превышать 1%, но на практике они могут многократно превышать это количество.

Активность цемента

Активность цемента — это фактор, который напрямую влияет на прочность бетона. Чем выше активность цемента, тем больше возможностей сэкономить его без потери прочности бетона; наоборот, потеря активности цемента приводит к необходимости увеличивать его долю в замесе и, следственно, перерасходу.

Факторы, влияющие на активность цемента

На активность цемента влияет несколько основных факторов: помол и гранулометрия, химический состав, наличие примесей, свежесть цемента, методы обработки цемента.

Помол цемента

Тонкость помола цемента влияет на то, насколько быстро он будет вовлечен в реакции гидратации, продуктом которых является бетон.

Если зерно цемента крупное, оно никогда не прореагирует с водой полностью; такие непрореагировавшие зерна находят в бетоне, возраст которого составляет несколько лет. Наличие таких зерен влияет как на прочность бетона, так и на расход цемента.

Чтобы реакции компонентов цемента с водой протекали более быстро и полно, необходимо, чтобы удельная поверхность цемента была достаточно высокой.

Например

Обычный портландцемент имеет удельную поверхность 300—350 кв. м/кг (оптимальным значением для российских цементов является 300—350 кв. м/кг, для европейских — 400 кв. м/кг); цемент тонкого помола может иметь удельную поверхность 400—450 кв. м/кг, что влияет как на прочность бетона, так и на скорость ее набора.

В цементе тонкие фракции отвечают за прочность в ранние сроки и скорость нарастания прочности, а средние фракции — за прочность в возрасте четырех недель.

Химический состав клинкера и наличие примесей

Соединения, входящие в состав клинкера цемента, напрямую влияют на его активность. Например, негашеная известь в составе цемента способствует сохранению активности, а оксид Mg в глиноземистом цементе может ускорять набор прочности, если его содержание не превышает 2% или, наоборот, в более высокой концентрации может снижать активность цемента.

Свежесть цемента и его хранение

Один из способов организовать перерасход цемента — это хранить его неправильно.

При хранении, особенно, в открытом виде, цемент очень быстро теряет свою активность. В результате, чтобы получить бетон расчетной прочности из лежалого цемента, придется увеличивать его расход при замесе.

Каталог продукции CEMMIX

CemBase 5л

Cпециализированная высокоэффективная добавка для фундамента.

CemFibra 150гр.

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.

CemPlast 5л

Суперпластификатор для бетона

Plastix 10л

Пластификатор для бетонов и строительных растворов.

Фибра базальтовая CemFibra R, пакет 1000г.

Базальтовая фибра (из ровинга),  предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.

Особенно быстро теряет свою активность цемент, который хранится при высокой влажности воздуха; его соединения вступают в реакции с углекислым газом и атмосферной влагой, в результате чего частицы цемента покрываются слоем новообразований, что снижает активность материала.

Например

Общий срок хранения цемента по ГОСТ зависит от марки материала, от изготовителя и производителя. Если цемент быстротвердеющий, то установленный срок хранения — 45 суток, другие же марки товара хранятся до 60 дней. Многое зависит также от условий хранения.

Заполнители

На экономию цемента и повышение качества изготавливаемых конструкций большое влияние оказывает применение заполнителей.

Обычно используется два типа заполнителей: мелкие и крупные.

Применение чистых, без примесей, фракционированных заполнителей позволяет повысить долговечность изделий и экономить цемент.

Так, финские строители применяют бетон, произведенный с использованием четырех фракций крупного заполнителя и двух фракций мелкого. Это позволяет повысить однородность бетона и, соответственно, его прочность.

Форма и вид заполнителя тоже могут иметь значение. Например, для бетонов классов В7,5–В25 оптимальным крупным заполнителем является гравий. Он имеет гладкую поверхность, что позволяет снизить подопотребность смеси, а экономия цемента в этом случае может составить 2–9%.

Для бетонов класса выше В25 считается более целесообразным применять в качестве крупного заполнителя щебень, который показывает лучшую сцепляемость с цементным камнем, благодаря чему повышается прочность бетона.

Важно!

Чистота заполнителей играет важную роль. Содержание пылевидных и глинистых фракций должно соответствовать ГОСТ; при превышении нормы на 1–3% расход цемента повышается на 1–7%. Загрязненные заполнители могут снизить прочность бетона на 30–40%.

Что касается песков, то обычно рекомендуются пески средних фракций (размет зерна от 1,5 до 3 мм). Применение мелких песков (с размером зерна до 1,5 мм) увеличивает расход цемента на 10–15%, а превышение содержания пылевидных и глинистых фракций в песке на 1–3% свыше указанных в ГОСТ норм, приводит в увеличению расхода цемента до 5–7%.

Методы замеса

Специальные методы обработки цемента при замесе позволяют повысить прочность бетона.

Каталог продукции CEMMIX

CemBase 5л

Cпециализированная высокоэффективная добавка для фундамента.

CemFibra 150гр.

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.

CemPlast 5л

Суперпластификатор для бетона

Plastix 10л

Пластификатор для бетонов и строительных растворов.

Фибра базальтовая CemFibra R, пакет 1000г.

Базальтовая фибра (из ровинга),  предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.

Различают мокрую активацию и виброактивацию цемента.

Мокрая активация цемента

Цемент, крупный заполнитель и часть воды загружают в бетономешалку и обрабатывают в течение 5 минут. Зерна крупного заполнителя растирают цемент, благодаря чему он активируется (особенно, если цемент лежалый). После этого загружают остальные компоненты и производят замес.

Виброактивация цемента

Перемешивание и одновременная вибрация цемента с песком повышают активность цемента на 30–40%.

Использование специальных добавок

Специальные химические добавки для бетона позволяют экономить 10–20% цемента без ущерба для прочности бетона.

Раньше в качестве таких добавок использовались различные промышленные отходы. Их эффективность была не очень высокой, химический состав мог различаться, а значит, их воздействие на бетон тоже было непредсказуемым.

Сейчас химическая промышленность производит стандартизированные добавки, которые обладают гарантированным воздействием на бетон; результат их применения испытан в лабораториях и предсказуем.

Рассмотрим влияние добавок на примере продукции Cemmix.

Пластификатор Plastix

Пластифицирующие добавки предназначены для повышения подвижности бетонных смесей и растворов без добавления избыточной воды.

Пластификатор Plastix предназначен для штукатурных и кладочных работ, а также для добавления в бетонные смеси.

Позволяет повысить подвижность смеси с П1 до П4, при этом экономит до 20% цемента. Благодаря подвижности смеси, уменьшаются трудозатраты на ее виброобработку. Кроме того, добавление пластификатора увеличивает срок жизни раствора и предотвращает его расслаивание, что актуально как при штукатурных и кладочных работах, так и при транспортировке бетонных смесей.

Суперпластификаторы CemBase и CemPlast

Суперпластификаторами называются пластифицирующие добавки, которые имеют дополнительные свойства.

Каталог продукции CEMMIX

CemBase 5л

Cпециализированная высокоэффективная добавка для фундамента.

CemPlast 5л

Суперпластификатор для бетона

Plastix 10л

Пластификатор для бетонов и строительных растворов.

Универсальная суперпластифицирующая и суперводоредуцирующая добавка CemPlast позволяет получать литые бетонные смеси без расслоения, которые находят применение при заливке стяжек, фундаментов, густоармированных конструкций, а также в штукатурных и кладочных работах. Подвижность смесей повышается с П1 до П5 без добавления дополнительной воды.

CemPlast увеличивает раннюю прочность бетона на 10–25%, а марочную прочность — на 10–20% и позволяет снизить водопотребность смеси. Применение добавки предотвращает появление усадочных трещин в бетоне.

Многофункциональная суперпластифицирующая и суперводоредуцирующая добавка CemBase не только повышает подвижность бетонных смесей, но и повышает водонепроницаемость и морозоустойчивость бетонных изделий, исключает растрескивание бетона, повышает его прочность.

Добавки CemBase и CemPlast позволяют экономить до 20% цемента в замесе.

Гидрофобизирующая добавка для бетона CemAqua

Гидрофобизатор CemAqua изготавливается на основе полимеров. Он предназначен для придания бетону водоотталкивающих свойств, что также способствует повышению морозостойкости изделий.

Гидрофобизатор CemAqua обеспечивает объемню гидрофобизацию, придает бетону грязе- и пылеотталкивающие свойства, а также повышает его плотность, препятствует появлению плесени, высолов и позволяет экономить цемент.

Добавка CemThermo

Специализированная высокоэффективная пластифицирующая и упрочняющая добавка для заливки теплых полов CemThermo является пластификатором со всеми характерными для этих типов добавок свойствами, включая способность экономить до 20% цемента.

Каталог продукции CEMMIX

CemAqua 5л

Водоотталкивающая добавка для строительных растворов

CemThermo 5л

Специализированная высокоэффективная пластифицирующая и упрочняющая добавка для заливки теплых полов.

Благодаря ее способности придавать бетону повышенную растекаемость, она особенно полезна для заливки полов и стяжек, поскольку с ее помощью можно получить идеально ровную и гладкую поверхность, увеличить однородность и плотность стяжки и на 10–15% увеличить теплоотдачу, а также прочность и устойчивость к истиранию.

Ускоритель твердения CemFix

Для экономии средств во время строительных работ имеет большое значение оборачиваемость опалубки и другого оборудования. Стремясь ускорить достижение распалубочной прочности, строители могут повышать в смеси долю цемента, что ведет к его перерасходу.

Избежать этого помогают добавки-ускорители твердения, например, CemFix, которая сочетает свойства пластификатора и ускорителя твердения.

CemFix увеличивает раннюю прочность на 20–40%, а марочную прочность — на 15–20%, при этом увеличивает подвижность смесей и позволяет экономить до 10% цемента в замесе.

Противоморозные комплексные добавки для бетонных и растворных смесей CemFrio и HotIce

Добавки CemFrio и HotIce сочетают пластифицирующие, ускоряющие и противоморозные воздействия.

Их применение позволяет получать высокоподвижные смеси и осуществлять строительные работы даже при отрицательных температурах (технология «холодного бетона»).

Каталог продукции CEMMIX

CemFix 5л

CemFix суперпластификатор. Ускоритель твердения.

CemFrio 5л

Противоморозная высокоэффективная комплексная добавка для бетонных и растворных смесей

HotIce 10л

Противоморозная комплексная добавка для бетонных и растворных смесей

Также они позволяют снизить водопотребность смеси и экономить цемент, улучшить сцепление бетона с арматурой и уменьшить трудозатраты на обработку бетона.

Наномодификаторы

Наномодификаторами называют материалы фуллероидной структуры с максимальными размерами частиц от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров. В растворах они используются в микродозах, позволяя повышать подвижность и прочность и уменьшать количество используемого цемента.

Интересно!

Использование наномодификаторов позвляет экономить порядка 200 руб. на 1 м³ бетонной смеси и создавать качественный бетон даже из цемента низкого качества.

Минеральные добавки

Минеральные добавки используются при изготовлении цемента вместо доли клинкера. Они подразделяются на активные (АМД) и инертные (ИМД), а по происхождению могут быть природными или промышленно изготовленными.

К природным минеральным добавкам относятся, например, вулканические, обожженные и осадочные пуццоланы, а к изготовленным в промышленных условиях — золы-унос, доменный шлак, силикатная пыль, обожженные сланцы.

Эти добавки могут использоваться для замены части цемента либо для получения различных эффектов:

1. повышения прочности;
2. ускорения твердения;
3. повышения подвижности смесей;
4. гидрофобизации;
5. придания противоморозных свойств, жаростойкости, кислотоустойчивости;
6. как водоредуцирующие добавки.

Правильный выбор марки бетона по прочности

Для изготовления разных типов конструкций требуются бетоны с разными прочностными характеристиками.

При выборе слишком слабого в конкретной ситуации бетона мы получим непрочную конструкцию, которая может привести к аварийной ситуации. Экономия цемента не окупит нанесенный ущерб.

Обратный пример — применение избыточно прочных бетонов там, где это не требуется — приводит к нецелесообразному увеличению расхода цемента.

Обычно класс бетона выбирается следующим образом:

1. бетоны класса В7,5 предназначены для подготовительных работ;
2. бетоны класса В12,5 — для дорожек, стяжек, заливки фундаментов одноэтажных домов;
3. бетоны класса В15 применяются при строительстве зданий высотой до двух этажей;
4. бетоны класса В20 — лестниц, для ленточных фундаментов и ненагруженных перекрытий;
5. бетон класса В22,5 нужен для монолитных стен, фундаментов, дорожек, площадок.
6. В25 — для монолитных стен, бассейнов, фундаментов;
7. В30 — для гидротехнических конструкций и мостов;
8. В35 — для дамб, гидротехнических сооружений;
9. В40 — для мостов, метро, плотин и других видов конструкций со специальными требованиями.

Важно!

Выбор класса бетона производится в соответствии с проектной документацией.

Правильный выбор класса бетона и мер, оптимизирующих расход цемента, позволяет без ущерба для качества изделий сэкономить финансовые средства. Особенно важную роль среди этих мер играют современные добавки для бетона.