​Чем цемент отличается от бетона?

Часто на строительных форумах смешиваются понятия, такие как цемент, цементный раствор и бетон. А понимать разницу между ними важно. Чем же цемент отличается от бетона? Анализ этих стройматериалов поможет разобраться, что к чему.

Цемент

Это вяжущий компонент, клеящее вещество, которое хорошо обволакивает минеральные (песок, щебень, кирпич, природный камень), металлические материалы. Это один из самых используемых строительных материалов. Основной компонент для приготовления бетонов, кладочных растворов, искусственного камня, брусчатки. Используется и самостоятельно для затирки поверхностей, заделки швов.

Поставляется в виде мелкодисперсного порошка в бумажной упаковке по 12,5, 25 или 50 кг. При контакте с водой вступает в реакцию, которая приводит к схватыванию, затвердеванию и уплотнению материала.

Минералы, которые входят в состав цемента начинают активно взаимодействовать с водой. На первой стадии образуется гидрооксид кальция, с выделением кислорода. Цементное тесто загустевает, образуется прочный каркас из гидросиликата кальция с включением в него клинкерных минералов. Процесс сопровождается повышением температуры. После схватывания на протяжении определённого периода (от нескольких дней, до четырёх недель, в зависимости от марки) материал набирает прочность - молекулы гидрооксида кальция объединяются и образуют кристаллы игольчатой формы, которые прошивают каркас, уплотняют материал.

Производство цемента

Сырьё для производства цемента: алюмосиликатные глины, известняк, гипс.

На первом этапе глина просеивается, известняк измельчается до небольших гранул. После компоненты поступают в сухую или мокрую мельницу, где измельчаются до порошкообразной массы, переходят в гомогенизатор, где корректируется шлама/происходит гомогенизация для получения однородной массы. Она запекается в барабанной печи при температуре рекристаллизации (обычно, 1450° С). На последнем этапе в смесь добавляется гипс, происходит повторное смешивание и помол в цемент. Для улучшения характеристик добавляется сульфат кальция, пластификаторы и другие компоненты.

Виды цемента

В зависимости от состава выпускается несколько видов цемента, которые различаются по характеристикам: прочности, времени и температуре затвердевания, степени расширения:

• Портландцемент, назван в честь региона в Англии (Portland). Содержит клинкер, гипс, различные добавки. Главные достоинства: высокая прочность, быстрое затвердевание. Хорошо проявляет себя при постоянном контакте с водой - от этого только упрочняется. Используется при строительные гидротехнических сооружений;
• Белый, в основе содержит мелкомолотый клинкер, очищенный от оксидов железа. Быстро застывает с образованием гладкой поверхности, но имеет невысокую прочность. Подходит для декоративной отделки, лепнины. Единственный бренд, выпускающий в России белый цемент - Холсим;
• Шлаковый - популярная марка цемента. Изготавливается из отходов (шлаков) металлургической промышленности. В состав также добавляются активаторы, специальные присадки. Обладает высокой прочностью при умеренной цене. Используется для строительства фундаментов, подводных несущих конструкций;
• Расширяющийся - специальные добавки обеспечивают расширение цемента в объёме при затвердевании. Используется при строительстве подводных сооружений, которые испытывают постоянное давление воды;
• Безусадочный - в процессе затвердевания не меняет свой объем. Используется там, где важно сохранить геометрию изделия или шва, например при гидроизоляции различных конструкций;
• Быстротвердеющий - процесс схватывания и приобретения расчётной прочности сокращён от нескольких недель до нескольких дней, некоторые марки 60-80% прочности от номинальной набирают всего за 3-4 часа. Подобный цемент в России выпускает холдинг Евроцемент;
• Гидрофобный - одна из разновидностей портландцемента со специальными добавками, которые повышают гидроизоляцию материала. Он почти не впитывает воду, не боится замерзания и оттаивания;
• Тампонажный - специальная разновидность, используется для приготовления растворов для промывки и укрепления (заполняет трещины и пористые породы) ствола скважин в нефтегазодобывающей отрасли;
• Глиноземистый - обладает повышенной прочностью, стойкостью к открытом огню, подходит для строительства в холодное время года;
• Пуццолановый - производится на основе портландцемента, в который добавляется вулканический пепел. Обладает высокой прочностью, гидрофобностью. Используется при изготовлении различных ёмкостей для жидкости.

Характеристики и марки

Характеристики цемента нормируются по ГОСТ 10178. Прочность на сжатие (кгс/см ²):

• М100 и М200 (прочность на сжатие около 100 и 200 кгс/см2, что соответствует 7,5 и 15 МПа) - используется для подготовительных работ, приготовления штукатурных растворов, при укладке брусчатки и др.;
• М300 - используется для приготовления бетона марок М150-М200 - монтаж неответственных зданий, ленточных фундаментов малоэтажных сооружений, хозпостроек;
• М400 и М500 используется для приготовления бетона при монтажа ответственных железобетонных зданий, фундаментных плит, гидротехнических, подводных сооружений, ЖБИ;
• М600 - мостовой, используется для монтажа мостовых опор, приготовления высокопрочного бетона класса В40, выдерживающего нагрузку на сжатие до 40 МПа;
• М700 и выше - производство фортификационных сооружений.

Бетон

Это искусственный камень. Один из самых популярных строительных материалов. В классическом варианте для приготовления смешиваются такие компоненты: связующее (цемент), воды и заполнитель (смесь просеянного речного или карьерного песка и гранитного, гравийного, известнякового щебня). Также выпускаются другие виды, где в качестве заполнителя выступают специальные полимерные нити (фибробетон), древесная щепа или опилки (арболит), отходы металлургии (шлакобетон), только просеянный песок (пескобетон).

После приготовления материал можно залить почти в любую форму. Широко используется для приготовления сложных конструкций, строительства монолитных зданий, эксплуатируемых под большими нагрузками. Дополнительно может армироваться стальной арматурой - в этом случае получаем железобетон. В отличие от обычного бетона он обладает высокой прочностью не только на сжатие, но и на растяжение, выдерживает изгибающие нагрузки.

Бетон - продукт, изготовленный из цемента, точнее определённых его марок, и заполнителя. В гражданском, промышленном строительстве чаще всего для приготовления бетонной смеси используется портландцемент М400 и М500. Для строительства хозяйственных построек и одно, двухэтажных домов иногда применяется М300.

Бетон изготавливается различных марок. При этом его прочность на сжатие зависит как от марки цемента, так и от твёрдости наполнителей.

Подведём итоги...

Помимо того, что цемент - это связующее, а бетон - строительная смесь на основе цемента, можно выделить четыре основных различия материалов:

• бетон подходит для заливки форм, благодаря высокой прочности после затвердевания он обладает хорошей несущей способностью. Цемент в чистом виде используется исключительно для затирки поверхностей, заделки швов, цементно-песчаная смесь применяется как связующее для кладки кирпичей;
• наполнитель в бетоне (гравий, гранитный щебень) обеспечивает высокую несущую способность, ударную прочность, цемент и цементный раствор после отвердевания остаётся хрупким, подходит лишь для отделки поверхностей;
• благодаря простой модификации цемент подходит для декоративной отделки, изготовления различных фигурок для ландшафтного дизайна, брусчатки. Бетон не подходит для изготовления мелких изделий со сложной формой;
• при соблюдении рецептуры и технологии приготовления бетон с возрастом только упрочняется, способен прослужить столетия, тогда как срок эксплуатации у цемента в чистом виде ограничен.

Да, различия существенны и не стоит путать эти материалы. В любом случае, ни одна стройка не обойдётся без этих материалов.