Портландцемент 400

ГОСТ 10178-85
Группа Ж12

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ И ШЛАКОПОРТЛАНДЦЕМЕНТ
Технические условия

Portland cement and portland blastfurnace slag cement. Specifications

МКС 91.100.10
ОКП 57 3100, 57 3290,
57 3310, 57 3320

Дата введения 1987-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством промышленности строительных материалов СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 10.07.85 N 116
Изменение N 2 принято Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 20.05.98
За принятие изменения проголосовали:

Наименование государства	Наименование органа государственного управления строительством
Республика Армения	Министерство градостроительства Республики Армения
Республика Беларусь	Минстройархитектуры Республики Беларусь
Республика Казахстан	Агентство строительства и архитектурно-градостроительного контроля Республики Казахстан
Киргизская Республика	Государственная инспекция по архитектуре и строительству при Правительстве Киргизской Республики
Республика Молдова	Министерство территориального развития, строительства и коммунального хозяйства Республики Молдова
Российская Федерация	Госстрой России
Республика Таджикистан	Госстрой Республики Таджикистан

3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 5683-86

4. ВЗАМЕН ГОСТ 10178-76

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Цемент должен изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическим регламентам, утвержденным в порядке, установленном министерством-изготовителем.

1.2. По вещественному составу цемент подразделяют на следующие типы:
— портландцемент (без минеральных добавок);
— портландцемент с добавками (с активными минеральными добавками не более 20%);
— шлакопортландцемент (с добавками гранулированного шлака более 20%).
(Измененная редакция, Изм. N 2).

1.3. По прочности при сжатии в 28-суточном возрасте цемент подразделяют на марки:
— портландцемент — 400, 500, 550 и 600;
— шлакопортландцемент — 300, 400 и 500;
— портландцемент быстротвердеющий — 400 и 500;
— шлакопортландцемент быстротвердеющий — 400.
Примечание. Допускается с разрешения минстройматериалов выпускать портландцемент с минеральными добавками марки 300.

1.4. Условное обозначение цемента должно состоять из:
— наименования типа цемента — портландцемент, шлакопортландцемент. Допускается применять сокращенное обозначение наименования — соответственно ПЦ и ШПЦ;
— марки цемента — по п.1.3;
— обозначения максимального содержания добавок в портландцементе по п.1.6: Д0, Д5, Д20;
— обозначения быстротвердеющего цемента — Б;
— обозначения пластификации и гидрофобизации цемента — ПЛ, ГФ;
— обозначения цемента, полученного на основе клинкера нормированного состава, — Н;
— обозначения настоящего стандарта.
Пример условного обозначения портландцемента марки 400, с добавками до 20%, быстротвердеющего, пластифицированного:

Портландцемент 400-Д20-Б — ПЛ ГОСТ 10178-85

Допускается обозначение (за исключением случаев поставки цемента на экспорт):

ПЦ 400-Д20-Б — ПЛ ГОСТ 10178-85

(Поправка. ИУС N 6-2001).

1.5. При производстве цементов применяют:
— клинкер, по химическому составу соответствующий технологическому регламенту. Массовая доля оксида магния () в клинкере не должна быть более 5%.
Для отдельных предприятий по перечню, установленному Минстройматериалов СССР, в связи с особенностью химического состава используемого сырья допускается содержание в клинкере свыше 5%, но не более 6% при условии обеспечения равномерности изменения объема цемента при испытаниях в автоклаве;
— гипсовый камень по ГОСТ 4013. Допускается применение фосфогипса, борогипса, фторогипса по соответствующей нормативно-технической документации;
— гранулированные доменные или электротермофосфорные шлаки по ГОСТ 3476 и другие активные минеральные добавки по соответствующей нормативно-технической документации;
— добавки, регулирующие основные свойства цемента, и технологические добавки по соответствующей нормативно-технической документации.

1.6. Массовая доля в цементах активных минеральных добавок должна соответствовать значениям, указанным в табл.1.

Таблица 1

Обозначение цемента	Активная минеральная добавка, % по массе
	Всего	В том числе
		доменные гранулированные и электротермофосфорные шлаки	осадочного происхождения, кроме глиежа	прочие активные, включая глиеж
ПЦ-Д0	Не допускаются
ПЦ-Д5	До 5	До 5	До 5	До 5
ПЦ-Д20, ПЦ-Д20-Б	Св. 5 до 20	До 20	До 10	До 20
ШПЦ, ШПЦ-Б	Св. 20 до 80	Св. 20 до 80		До 10

Допускается замена части минеральных добавок в цементах всех типов добавками, ускоряющими твердение или повышающими прочность цемента и не ухудшающими его строительно-технические свойства (кренты, сульфоалюминатные и сульфоферритные продукты, обожженные алуниты и каолины). Суммарная массовая доля этих добавок не должна быть более 5% массы цемента.
(Поправка. ИУС N 6-2001).

1.7. Предел прочности цемента при изгибе и сжатии должен быть не менее значений, указанных в табл.2.

Таблица 2

Изготовитель должен определять активность при пропаривании цемента каждой партии .

1.2-1.7. (Измененная редакция, Изм. N 1).

1.8. Цемент должен показывать равномерность изменения объема при испытании образцов кипячением в воде, а при содержании в клинкере более 5% — в автоклаве.

1.9. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, а конец — не позднее 10 ч от начала затворения.

1.10. Тонкость помола цемента должна быть такой, чтобы при просеивании пробы цемента сквозь сито с сеткой N 008 по ГОСТ 6613 проходило не менее 85% массы просеиваемой пробы.

1.11. Массовая доля ангидрида серной кислоты () в цементе должна соответствовать требованиям табл.3.

Таблица 3

1.12. Допускается введение в цемент при его помоле специальных пластифицирующих или гидрофобизирующих поверхностно-активных добавок в количестве не более 0,3% массы цемента в пересчете на сухое вещество добавки.
Пластифицированный или гидрофобный цемент должен поставляться по согласованию изготовителя с потребителем.
Пластифицированный или гидрофобный цемент не должен поставляться потребителям, использующим суперпластификаторы при приготовлении бетонных смесей.
Подвижность цементно-песчаного раствора состава 1:3 из пластифицированных цементов всех типов должна быть такой, чтобы при водоцементном отношении, равном 0,4, расплыв стандартного конуса был не менее 135 мм.
Гидрофобный цемент не должен впитывать в себя воду в течение 5 мин от момента нанесения капли воды на поверхность цемента.
(Измененная редакция, Изм. N 1; Поправка. ИУС N 6-2001).

1.13. При производстве цемента для интенсификации процесса помола допускается введение технологических добавок, не ухудшающих качества цемента, в количестве не более 1%, в том числе органических не более 0,15% массы цемента.
Эффективность применения технологических добавок, а также отсутствие отрицательного влияния их на свойства бетона должны быть подтверждены результатами испытаний цемента и бетона.
(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.14. Для бетона дорожных и аэродромных покрытий, железобетонных напорных и безнапорных труб, железобетонных шпал, мостовых конструкций, стоек опор высоковольтных линий электропередач, контактной сети железнодорожного транспорта и освещения должен поставляться цемент, изготовляемый на основе клинкера нормированного состава с содержанием трехкальциевого алюмината () в количестве не более 8% по массе.
Для этих изделий по согласованию с потребителем должен поставляться цемент одного из следующих типов:
— ПЦ 400-Д0-Н, ПЦ 500-Д0-Н — для всех изделий;
— ПЦ 500-Д5-Н — для труб, шпал, опор, мостовых конструкций, независимо от вида добавки (для напорных труб должен поставляться цемент I или II группы по эффективности пропаривания согласно приложению А;
— ПЦ 400-Д20-Н, ПЦ 500-Д20-Н — для бетона дорожных и аэродромных покрытий при применении в качестве добавки гранулированного шлака в количестве не более 15%.

Начало схватывания портландцемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий должно наступать не ранее 2 ч, портландцемента для труб — не ранее 2 ч 15 мин от начала затворения цемента. По согласованию изготовителя с потребителем допускаются иные сроки схватывания.
Удельная поверхность портландцемента с добавкой шлака для бетона дорожных и аэродромных покрытий должна быть не менее 280 м/кг.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

1.15. Массовая доля щелочных оксидов ( и ) в пересчете на (+0,658) в цементах, предназначенных для изготовления массивных бетонных и железобетонных сооружений с использованием реакционно-способного заполнителя, устанавливается по согласованию с потребителем.

1.16. Массовая доля щелочных оксидов в цементах, изготовляемых с использованием белитового (нефелинового) шлама, в пересчете на не должна быть более 1,20%.
(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.17. (Исключен, Изм. N 2).

1.18. Изготовитель должен испытывать цемент на наличие признаков ложного схватывания равномерно по мере отгрузки, но не менее чем 20% отгруженных партий.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).

ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

2.1. Приемку цемента производят по ГОСТ 30515.
(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.2. Группы цемента по эффективности пропаривания приведены в приложении А.
(Введен дополнительно, Изм. N 2).

Технические характеристики

Портландцемент Марки М-400 представляет собой сложную композицию компонентов минерального происхождения, находящихся в агрегатном состоянии. В составе смеси преобладают оксиды кальция, магния, окислы алюминия, железа, кремния. Доля минеральных составляющих достигает 98%.

Цемент М400 в соответствии с требованиями ГОСТ 31108-2003 должен соответствовать следующим характеристикам:

• Предел прочности на сжатие (спустя 28 суток) — не менее 30 МПа;
• Начало (время) схватывания — не менее 60 минут, прочность (до 98%) достигается по окончании 28 дней;
• Плотность в разрыхленном состоянии — 1000-1200 кг на кубический метр;
• Равномерность изменения объема — не более 10 мм;
• Морозостойкость — рабочий диапазон температур -60 — +300 градусов, 70 циклов полного замораживания/оттаивания;
• Водостойкость цемента, полностью набравшего прочность — высокая;
• Срок годности в герметичной упаковке — до одного года.

Область применения

Портландцемент М400 с большим успехом используется для изготовления различных конструкций из железобетона. Благодаря высокой устойчивости к воздействию низких температур и повышенной влажности, материал подходит для строительства подземных объектов. Изделия на основе цемента М400 соответствуют всем предъявляемым требованиям, отличаются высокой прочностью и стабильностью.

Сфера применения портландцемента в строительстве очень обширная: от замеса штукатурных растворов на основе песка до тяжелого бетонирования ответственных нагруженных конструкций. Цемент 400-й марки незаменим для выполнения общестроительных работ, сегодня он используется для решения широкого спектра задач:

• приготовления стандартного кладочного раствора;
• бетонирования фундаментов;
• изготовления строительно-отделочных материалов (тротуарной плитки, керамзитобетонных блоков и др);
• изготовления несущих элементов с повышенной плотностью;
• производства плит перекрытий;
• возведения мостовых переходов и других несущих конструкций;
• изготовления железобетонных изделий — бордюров, сборных блоков, монолитных бетонных коробов;
• при возведении сооружений, работающих в условиях повышенной влажности;
• для устройства свайных фундаментов и т.д.

Нормы расхода цемента М400

Для подбора оптимального соотношения (состава) бетона следует определить водоцементное отношение, то есть пропорции воды и цемента. Щебень и песок также должны быть использованы в определенной пропорции. Только при строгом соблюдении технологии можно получить бетон требуемой прочности и характеристик.

Для приготовления одного кубометра качественного бетона распространенной марки М200 нужно 500 кг (10 стандартных мешков) цемента М400.
Для приготовления кубического метра раствора марки М100 расход цемента М400 составит порядка 300-325 кг. Расход цемента марки М400 на стяжку составляет 575 кг на метр кубический.

Главной характеристикой цемента является его марка. Цемент М400 обладает такими качествами:

• быстрое застывание;
• устойчивость к повышенной влажности;
• стойкость к перепадам температур;
• высокие показатели прочности;
• устойчивость к воздействию химических веществ.

Маркировка М400 обозначает, что застывший цементный раствор способен выдерживать нагрузку до 400 кг на 1 см3, не разрушаясь при этом. Другие технические характеристики цемента М 400:

• удельный вес от 1000 до 1700 кг/м3 зависимо от степени плотности;
• массовая доля добавок, повышающих пластичность и влагоустойчивость материала – до 20%;
• время застывания раствора до 10-12 часов, зависимо от толщины слоя.

Цемент марки М400 получил широкое распространение в области строительства. Его используют с такими целями:

• транспортное и гидротехническое строительство;
• возведение подземных и наземных объектов;
• подводное строительство;
• возведение жилых, производственных, сельскохозяйственных объектов и бетонных строений;
• выравнивание оснований, ремонт поврежденных поверхностей;
• усиление уже существующих конструкций.

Цементную смесь М400 применяют в работе с различными балками, перекрытиями, бордюрами, тротуарными плитками. Вяжущее вещество используют при обустройстве фундаментов, благодаря чему они наделяются особыми показателями прочности.

Особенности цемента

Наиболее распространенный цементный состав – материал, имеющий марку М400. Он отличается антикоррозионными характеристиками, повышенной прочностью, что позволяет его применять при производстве железобетонных изделий, гражданском строительстве, возведении промышленных объектов.

Технология изготовления, состав, плотность цемента М400 обеспечивают способность выдерживать усилия порядка 400 килограмм на 1 квадратный сантиметр. Состав с маркой М500 выигрывает по характеристикам и применяется, когда необходимо обеспечить увеличенную прочность.

Преимуществами цемента М400 являются:

• надежное твердение состава;
• возможность применения для строительства фундаментов, штукатурных работ, кладки;
• отсутствие растрескивания при соблюдении технологии;
• дешевизна, позволяющая достичь экономии финансовых ресурсов.

Рекомендации по выбору смеси

Отдавая предпочтение материалу, обратите внимание на следующее:

• Изучите сведения о производителе.
• Отдавайте предпочтение составам отечественного производства.
• Изучите упаковочную тару, на которой указана насыпная плотность цемента.
• Ориентируйтесь на маркировку, с возрастанием которой увеличивается прочность.
• Проанализируйте затраты, на приобретении которых нецелесообразно экономить. Можно приобрести некачественный продукт, а в результате получить конструкцию с недостаточной прочностью.

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

3.1. Определение физико-механических свойств цементов производят по ГОСТ 310.1 — ГОСТ 310.4.

3.3. Вид и количество добавок в цементе определяют по методике головной организации по государственным испытаниям цемента в пробе, отобранной на заводе-изготовителе.

3.4. (Исключен, Изм. N 2).

3.5. Наличие признаков ложного схватывания цемента проверяют по методике головной организации по государственным испытаниям.
(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.6. (Исключен, Изм. N 1).

УПАКОВКА, МАРКИРОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

4.1. Упаковку, маркировку, транспортирование и хранение цемента производят по ГОСТ 30515.
(Измененная редакция, Изм. N 2).

ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

5.1. Изготовитель гарантирует соответствие цемента всем требованиям настоящего стандарта при соблюдении правил его транспортирования и хранения при поставке в таре в течение 45 сут после отгрузки для быстротвердеющих и 60 сут — для остальных цементов, а при поставке навалом — на дату получения цемента потребителем, но не более чем 45 сут после отгрузки для быстротвердеющих и 60 сут — для остальных цементов.
Разд.5. (Измененная редакция, Изм. N 1).

Приложение А (справочное). Распределение цементов по эффективности пропаривания

Приложение А
(Справочное)

Группа по эффективности пропаривания	Тип цемента	Предел прочности при сжатии после пропаривания, МПа (кгс/см), для цемента марок
		300
	ПЦ	Более 23 (230)	Более 27 (270)	Более 32 (320)	Более 38 (380)
	ШПЦ	Более 21 (210)	Более 25 (250)	Более 30 (300)
	ПЦ	От 20 до 23 (от 200 до 230)	От 24 до 27 (от 240 до 270)	От 28 до 32 (от 280 до 320)	От 33 до 38 (от 330 до 380)
	ШПЦ	От 18 до 21 (от 180 до 210)	От 22 до 25 (от 220 до 250)	От 26 до 30 (от 260 до 300)
	ПЦ	Менее 20 (200)	Менее 24 (240)	Менее 28 (280)	Менее 33 (330)
	ШПЦ	Менее 18 (180)	Менее 22 (220)	Менее 26 (260)
Примечание. Для портландцемента и шлакопортландцемента режим пропаривания принят одинаковым в соответствии с ГОСТ 310.4: общая продолжительность 12-13 ч при температуре 80°С (в отличие от СНиП 82-02, где для шлакопортландцемента принят режим пропаривания общей продолжительностью 16-18 ч при температуре 90-95°С).

Удельный вес вещества — это отношение веса к занимаемому объему и в бытовом понимании означает то же самое, что и плотность. Применительно к цементу понятия удельного веса или насыпной плотности важны для составления правильных пропорций строительных смесей на цементной основе.

В строительной литературе (или на мешках с цементом) пропорции растворов на цементном вяжущем указываются в массовом отношении. Удельный вес сыпучих материалов в зависимости от их состояния может отличаться в разы.

Так, наименьшую плотность имеет свежемолотый цемент, или портландцемент после выгрузки из автоцистерны пневпопродувкой. Это качество обусловлено проявлением электростатики, когда каждая частичка намагничивается в процессе интенсивного трения друг о друга и стремится отодвинуться от «соседей».

В результате вибраций при транспортировке, пересыпке и просто от длительного срока хранения электростатический заряд теряется, воздушная рубашка частиц съеживается, цементный порошок уплотняется — возрастает его удельный вес.

Насыпная плотность цемента в различных условиях:

• Свежий цемент — 1100-1200 кг/куб.м.
• Слежавшийся цемент — 1500-1600 кг/куб.м.

Усредненная насыпная плотность цемента согласно нормам технологического проектирования для предприятий ЖБИ — 1300 кг/куб.м. Однако не стоит забывать, что истинная плотность цемента составляет примерно 3000-3200 кг/куб.м. Парадоксальность разброса значений насыпной и истиной плотности (от 1100 до 3200 кг/куб) объясняется наличием воздушных пустот между зернами цементного порошка. Даже в слежавшемся цементе половину объема занимает воздух.

Межзерновая пустотность присуща любым видам кусковых, гранулированных и порошкообразных материалов. Для простоты понимания можно взять стеклянную банку, по горлышко засыпать её любым видом порошка, зерен и т.д. И далее попробовать залить в неё некоторое количество воды. Вы увидите, что вода заполнит все возможные пустоты, вытеснив при этом «межзерновой воздух»

Подобные вычисления имею практическую ценность при расчете состава бетонных смесей, при производстве сухой строительной смеси, в частности — пескобетона. В данной ситуации подбирается оптимальный состав заполнителей (песка) разной крупности, когда большие зерна заполняют максимальный объем, затем между ними помещается некоторое количество песка средней крупности, а между «среднекрупными» зернами засыпается мелки песок. Таким образом получается структура с максимальной плотностью.

Вот собственно и все, что хотелось бы сказать про плотность цемента и его удельный вес. Зная приблизительные значения насыпной плотности портландцемента вы легко сможете самостоятельно замесить бетон, рассчитать нужное количество мешков цемента для изготовления бетона или раствора и т.д.

Расчет объемного веса цемента для строительных работ

При работе со строительными смесями, неправильные подсчеты потребности в материалах, могут сказаться на производительности и качестве результата. Удельный вес цемента, как и любого другого насыпного строительного материала, определяется как: M/V, где М — масса и V — объем.

Полученное соотношение массы и объёма, измеряется в — кг/м³. Наглядный пример расчетов УВ известных марок в таблице выше.

Как видно из таблицы, удельный вес цемента м 500, м 400 и м 300, равняется или превышает показатель в 1100кг/м³. На производстве, существует система управления объёмной массой вещества. Она помогает установить, желаемую величину, используя при этом различные виды добавок (барий).

Структура цемента

Состав не отличается повышенной плотностью, представляет собой смесь мельчайших частиц, между которыми имеются воздушные прослойки. Их доля в общем объеме может занимать до 50%. Этот параметр определяет плотность сухого цемента, которая при транспортировке и выгрузке увеличивается, так как материал уплотняется.

Средние показатели составляют:

• для свежего состава – 1100-1200 кг на кубический метр;
• для слежавшейся смеси – 1500-1600 кг на кубический метр.

Что является основой портландцементов? Основными ингредиентами смеси являются:

• Измельченные глина и известняк, обожженные при температуре порядка 1450 градусов Цельсия.
• Гипс, после добавления которого, хлопья цемента приобретают размер от 1 до 100 микрон.
• Добавки, придающие цементу определенные свойства, в том числе устойчивость к отрицательным температурам, эластичность, влагопоглощение.