Современные требования к качеству цементов для российского строительства

| 08 Сентября 2011

Основные требования к качеству цементов следующие:

1. Тонкость помола:

– по удельной поверхности оптимальная величина составляет 350-380 м2/кг;
– по остатку на сите 009 – не выше 5%.

Это ведет к исключению водоотделения в бетонных смесях, к исключению трудовых затрат на доводку верхней поверхности изделий; к повышению прочностных показателей в верхней зоне железобетонных конструкций.

2. Сроки схватывания цемента для стройиндустрии и монолитного строительства должны соответствовать:

– начало схватывания – в пределах 2,5-З ч.;
– конец схватывания – 3,5-4,5 ч.

Вышеуказанное обеспечит получение заданной прочности в требуемые сроки.

3. Нормальная густота цементного теста (водопотребность) должна быть в пределах 25-26,5%, что исключает водоотделение в бетонных смесях и повышает прочностные показатели.

4. Выполнение требований СНиП 2.03.11-85 по допустимому содержанию в цементе щелочи. Оно не должно превышать 0,6%, что исключает трещинообразование и высолообразование в бетонных конструкциях. Как показала практика, возможно содержание R2O в пределах 07-072% (ф. Лафарж).

5. Хранение разных видов цементов – раздельное, что обеспечивает стабильность качества бетонных и растворных смесей.

Большое значение в проведении работ по улучшению качества цемента имеет то, что ГУП «НИИМосстрой» является постоянным участником международных конгрессов производителей цемента, где мы встречаемся с директорами всех цементных заводов, предоставляем анализ влияния качества цементов на бетонные конструкции, то есть оказываем влияние на улучшение качественных характеристик цементов.

В московском строительстве применяются цементы примерно с 15 цементных заводов. Однако цементы только нескольких заводов отвечают требованиям московского строительства:

• ЗАО «Вольскцемент»:

Содержание R2O не выше 0,55-0,65%.
Удельная поверхность, м2/кг – 350-365.
Сроки схватывания, час/мин – начало – 2,50-3,00; конец – 3,50-4,50.

• ОАО «Новоросцемент» производство «Цементный завод «Пролетарий» М500Д0:

Содержание щелочи 0,65%.
Сроки схватывания, час/мин – начало – 3,0 ч; конец – 4,0 ч.
Удельная поверхность не менее – 350 м2/кг.

• ОАО «Воскресенскцемент»:

Широко применяется М400Д5У с удельной поверхностью 370-380 м2/кг; содержанием щелочей – 0,7%.

Широкое применение имеют цементы ОАО «Сухоложскцемент» в Екатеринбурге, Тюмени, городах Урала и Сибири. Удельная поверхность цементов по Блейну составляет стабильно 380 м2/кг, тонкость помола (остаток на сите № 009) равен 1,9%; сроки схватывания в пределах: начало – 2,5 часа; конец – 4,0 часа, то есть цемент отвечает европейскому уровню.

• ЗАО « Рыбницкий цементный комбинат»:

ПЦ 400Д20 имеет стабильные качественные показатели, отсутствие водоотделения. Потребители выражают благодарность за качество цемента.

Однако к качеству многих цементных заводов РФ у потребителей есть замечания. Так, многие цементные заводы выпускают цемент с удельной поверхностью в среднем 260-300 м2/кг, европейские цементы – 400 м2/кг.

Результаты промышленного применения цементов с вышеуказанной удельной поверхностью на предприятиях строительного комплекса города Москвы показали:

– замедленные сроки схватывания (начало – свыше 3,0 часов, конец – 4,5 часа, что не дает возможности при укороченных циклах тепловлажностной обработки получить отпускную и проектную прочность);

– значительное водоотделение в бетонных смесях, что приводит к ослаблению конструкции и трудозатратам на доводку бетонной поверхности шлифованием.

Ко многим цементам у потребителей есть замечания:

1) Ачинский цемент («БазэлЦемент») характеризуется, например, грубым помолом (удельная поверхность 240-260-300 м2/кг вместо 380-400 м2/кг), наличием водоотделения, содержанием щелочей до 1,16% вместо 0,6%. Поэтому имеет место трещинообразование в железобетонных изделиях, даже при температуре тепловлажностной обработки менее 60 °С. Цемент не находит применения в крупных строительных организациях города Москвы. На Бескудниковском комбинате ЖБК города Москвы имело место массовое трещинообразование. По заключению ГУП «НИИМосстрой» цемент не применяется в Москве.

2) В последнее время было много претензий к качеству щуровского цемента: повышенное содержание щелочей (до 0,8-0,9%), трещинообразование в железобетонных конструкциях (ДСК-1). Есть надежда, что после освоения сухого способа производства цемент будет соответствовать европейским стандартам и будет востребован в московском строительстве и других городах России. При этом удельная поверхность должна быть не ниже 350 – 370 м2/кг, содержание щелочей не выше 0,6%; начало схватывания не более 3 часов. На проверку качества цемента потребуется время.

3) Цемент М500Д0 ОАО «Себряковцемент» до недавнего времени не обладал стабильностью, наблюдалось значительное водоотделение в бетонных смесях. На сегодня в испытательном центре ГУП «НИИМосстрой» успешно проводится работа совместно с ОАО «Себряковцемент» по повышению качества этого цемента с оптимальными характеристиками по тонкости помола. Сравнительные испытания осуществлялись с ПЦ М 500ДО ОАО «Вольскцемент», который является в московском строительстве эталоном.

ОАО «Себряковцемент» получило рекомендации по улучшению его качества. Наряду с этим положительные результаты имеются на одном из крупнейших домостроительных комбинатов (Домодедовский комбинат) – отсутствует водоотделение, имеет место стабильность прочностных показателей.

4) ЗАО «Осколцемент» – ЦЕМ-1-42,5N: Водоотделение в бетонных смесях значительное, часто до 5 см, что ведет к снижению прочностных характеристик, шелушению бетонной поверхности, дополнительным трудозатратам по доводке бетонной поверхности. Цемент в московском строительстве почти не имеет применения, особенно при монолитном возведении зданий и сооружений. ЗАО «Осколцемент» изготавливает высокого качества цемент ЦЕМ-1-52,5N, однако он намного дороже по сравнению с ЦЕМ-1-42,5N и не имеет такого спроса.

5) ЗАО «Мальцовский портландцемент» до недавнего времени не имел стабильного качества, обладал значительным водоотделением при удельной поверхности 300 м2/кг. Сегодня в испытательном центре ГУП «НИИМосстрой» проводится работа по повышению качества этого цемента с оптимальными характеристиками тонкости помола, при удельной поверхности равной 350–370 м2/кг. По результатам испытаний цемента в ГУП «НИИМосстрой» завод получил следующие рекомендации: остаток на сите № 009 – не выше 5%; удельная поверхность не менее 350–370 м2/кг.

6) ОАО «Мордовцемент» – замедление процессов твердения, что требует увеличения времени тепловой обработки железобетонных конструкций. Имеет заниженную величину удельной поверхности, равной 265–300 м2/кг.

По опыту применения в ОАО «Стройиндустрия» «СУ-155» цемента наблюдается:
– нестабильность по прочностным показателям;
– водоотделение;
– повышение величины НГ до 28-28,5.

Вышеизложенное затрудняет его применение.

7) ОАО «Липецкцемент» – при применении цементов М500Д0 и М400Д0 наблюдается:
– нестабильность прочностных показателей;
– наличие трещинообразования в железобетонных конструкциях.

В Москве практически не имеет применения на сегодняшний день.

8) ЗАО «Михайловцемент» – М400Д0 – за последнее время от московских строительных организаций имееся много замечаний по его применению:

– замедление процессов твердения, что требует увеличения времени тепловой обработки железобетонных конструкций;
– величина остатка на сите № 009 равна 13,2% вместо 5,0%;
– величина удельной поверхности равна 303,7 м2/кг вместо 370-380 м2/кг;
– начало схватывания 4,0 – 6,0 часов.

По опыту работы ОАО «ДСК-2» компании ПИК, цемент имеет большое водоотделение и замедление сроков твердения.

9) ЗАО «Белгородцемент»

Фактически величина удельной поверхности ПЦ500Д0 равна порядка 320–330 м2/кг. По опыту работы ОАО «ДСК-3» (г. Москва) замечаний к цементу нет. Однако у ГУП «НИИМосстрой» и цементного завода есть договоренность повысить удельную поверхность цемента до 350 м2/кг, тем самым цемент будет востребован для любого класса бетона.

10) ЗАО «Савинский цемент» – сумма оксидов щелочных металлов (Na2O + K2O) равна 1,01%, что приводит к трещинообразованию железобетонных конструкций, особенно в стройиндустрии. Для московского строительства цемент не пригоден.

11) ОАО «Ульяновск цемент». ПЦ 400-ДО имеет повышенное содержание щелочных оксидов R20 – до 1,0%, что может привести к трещинообразованию железобетонных конструкций, особенно при тепловлажностной обработке. В московском строительстве цемент не применяется.

Цемент Топкинского завода часто поступает на московские заводы по производству бетонных и растворных смесей. По активности цемент соответствует требованиям, но повышенное содержание щелочей (до 0,95%) не позволяет его применять из-за наличия трещинообразования.

Таким образом, в целях повышения качества строительства производителям цементов необходимо работать в тесном контакте с потребителями, так как обе стороны имеют единую задачу – повышение качества и долговечности бетона и железобетонных изделий.

В ГУП «НИИМосстрой» функционирует испытательный центр для определения качества цементов, заполнителей, химических добавок, бетонных и растворных смесей по европейским и российским стандартам. Испытательный центр оснащен современным европейским оборудованием.

Испытания свойств цементов и эффективности применения в монолитном строительстве и стройиндустрии осуществляются поэтапно. В качестве эталона принят цемент ПЦ500Д0 ОАО «Вольскцемент», который имеет стабильные качественные показатели и соответствует требованиям условий московского строительства.

1 ЭТАП. Сравнительные испытания пробы цемента с любого цементного завода с цементом ОАО «Вольскцемент».

2 ЭТАП. Изготовление цемента для дальнейших испытаний в соответствии с рекомендациями ГУП «НИИ Мосстрой».

3 ЭТАП. Сравнительные испытания цементов, изготовленных в соответствии с рекомендациями ГУП «НИИ Мосстрой» с цементом ОАО «Вольскцемент».

4 ЭТАП. Испытание обоих цементов в бетоне для стройиндустрии и для монолитного строительства.

5 ЭТАП. Промышленные испытания цементов в условиях бетонного завода с организацией контроля качества бетона на строительном объекте.

6 ЭТАП. Заключение с выводами и рекомендациями.