Отличие цемента от бетона

Цемент и бетон входят в перечень наиболее распространенных строительных материалов, однако различия между ними очевидны далеко не всем. В этой статье мы разберемся, в чем разница и в каком случае они применяются. Также мы затронем понятие «раствор», который относится к той же категории неметаллических материалов.

Цемент — это продукт высокотемпературного обжига смеси глины и известняка в соотношении 1 к 3. Указанные компоненты смешивают с технологическими добавками и нагревают по определенному режиму до температуры около 1450 °С. Полученный полуфабрикат называется клинкером и служит основой для производства цемента. Его измельчают, смешивают с гипсом и вспомогательными компонентами. Полученная масса при добавлении воды обладает способностью к гидратации с получением цементного камня — сыпучего вяжущего материала, который служит основой для приготовления разных типов растворов и бетона.

В зависимости от природы, соотношения компонентов и особенностей технологии выделяют несколько видов цемента. Основным из них является «портландцемент», запатентованный более 200 лет назад строительный материал. Именно его используют для изготовления ЖБИ, в дорожном строительстве, для кладочных и монтажных растворов и других целей. Промышленность выпускает цементы с разными свойствами и составами:

• цементы с нормальной скоростью схватывания;
• медленно- и быстросхватывающиеся;
• нормально-, быстро и медленнотвердеющие;
• шлакопортландцемент с добавками металлургического шлака;
• пуццолановый цемент с кремнеземистым компонентом (пуццоланой);
• другие разновидности.

Все многообразие применяемых в строительстве видов цемента нужно как-то классифицировать. Основным фактором являются прочностные свойства материала, то есть, как он будет работать в составе строительных конструкций. Традиционно для отражения этих свойств использовалось понятие «марка», отражающее предел прочности материала в проектном возрасте (после образования цементного камня через 28 суток), выраженное в кгс/см3. По ГОСТ 10178–85 выделяли 5 марок: 300, 400, 500, 550, 600.

И сейчас эта классификация широко применяется в маркировке, но фактически не является утвержденной. Ей на смену пришел ГОСТ 31108–2016, где ввели понятие классов и подклассов прочности, отражающих величину прочности на сжатие в МПа в проектном возрасте. Выделяют 5 классов: от 22,5 до 52,5. Аналогичная классификация используется и в действующем ГОСТ 30515–2013. В маркировке после класса указывается буква, обозначающая скорость твердения:

• Н — нормальнотвердеющие;
• М — медленнотвердеющие;
  
• Б — быстротвердеющие.
  

Выбор марки цемента определяется свойствами материала, для изготовления которого он используется. В смеси с песком и водой сыпучий компонент применяется для изготовления раствора — полужидкого состава, применяемого для кладки кирпича, заделки швов между железобетонными блоками, заливки тонкой стяжки и других целей. Песок служит мелким заполнителем, обеспечивающим прочность материала и не дающим ему растрескиваться после твердения.

Из цемента изготавливают не только раствор, но и бетон: состав, в котором кроме песка, присутствует и крупный заполнитель — щебень. Такой материал используется для следующих целей:

• изготовление изделий из железобетона (блоков, панелей, плит, свай, колец и пр.);
• заливка фундаментов разных типов: ленточных, плитных, столбчатых, ростверковых;
• обустройство толстой стяжки, подвальных помещений;
• укладка дорожного полотна;
• гидротехнические работы по сооружению дамб, набережных, пирсов, мостов;
• монтаж специальных конструкций, например, подпорных стен, колонн, опор;
• выпуск штучных строительных материалов: пенобетона, шлакоблока и пр

Для изготовления бетона цемент определенного класса берется в определенном соотношении с песком, щебнем, гравием, водой. Для получения заданных технологических и эксплуатационных свойств вводятся специальные примеси, например, добавки для обеспечения заданной водонепроницаемости, морозостойкости, прочности, для предотвращения схватывания и других целей. Благодаря этому удается обеспечить разнообразие характеристик и производить бетон как для малонагруженных конструкций (ограждения, ступени, бордюры), так и для сооружений, испытывающих повышенные нагрузки. Такая возможность сделала бетон наиболее массовым строительным материалом современности — по объемам выпуска он превосходит даже сталь.

Для бетона основной эксплуатационной характеристикой также является прочность на сжатие — по этому показателю он делится на классы. Они обозначаются буквой B и значением кубиковой прочности образца в МПа, которое он должен выдерживать с вероятностью 95%. Эти параметры нормируются в ГОСТ 26633, но наряду с утвержденной маркировкой часто используются устаревшие обозначения — марки, в обозначении которых после буквы М приводится величина прочности на сжатие в кгс/см3.

Также для бетона установлено разделение на марки по следующим показателям:

• морозостойкость — обозначается буквой F и числом, которое отражает способность бетона сохранять прочностные свойства после определенного количества циклов замораживания и оттаивания;
• водонепроницаемость — W и значение давления, которому успешно сопротивляется образец бетона при испытаниях;
  
• прочность на изгиб — маркируется Btb и соответствующим значением;
  
• удобоукладываемость бетона — пластические свойства смеси, которые важны, например, при подаче бетононасосом.
  

Вывод: ключевым отличием между цементом и бетоном является то, что первый используется в качестве сырья для производства второго. На практике в строительных работах применяется бетон, который при небольших объемах изготавливают непосредственно на площадке в бетономешалках, а для масштабных проектов смесь закупается на бетонном заводе с транспортировкой в миксерах.