Чем отличается белый цемент серого. Белый и цветной цементы, их особенности и применение в строительстве. Белый как снег, прочный как камень

Обыкновенный портландцемент имеет зеленовато-серый цвет из-за относительно высокого содержания в нем окрашивающих окислов: окиси железа, марганца, титана, хрома и др. Клинкер же, не содержащий этих окислов или содержащий их в незначительном количестве, имеет белый цвет. Это достигается применением соответствующего сырья - белых частиц глин, каолинов и известняков с минимальным содержанием указанных окислов.

Обжиг клинкера белого портландцемента производится при температуре практически в 2 раза превышающей температуру обжига серого портландцемента. Обжигают такие цементы в печах, футерованных специальными чистыми огнеупорами. Кроме этого, чтобы устранить попадание железа и его окислов в цемент, сырье и клинкер размалывают в мельницах, футерованных фарфоровыми или кремниевыми плитами, а также особо твердой, мелкоистераемой стальной футеровкой из высококачественной стали. Мелющие тела изготавливают из того же материала. При этом тонкость помола (удельная поверхность) белого цемента существенно выше чем у серого: 3900-4700 см2/гр - белый, 2800-3300 см2/гр - серый.

Для повышения белизны цемента, клинкер при выходе из печати «отбеливают», резко охлаждая его водой, или воздействуют бескислородной восстановительной средой с последующим охлаждением. Отбеливание вызывает восстановление окиси железа Fe2O3 до закись-окиси Fe3O4, что понижает негативную красящую способность соединений железа.

Таким образом, из-за более высоких требований к входящему сырью, более энергозатратного и технологически сложного процесса производства, себестоимость белого цемента существенно выше, чем у серого, что в свою очередь сказывается на отпускных ценах производителей.

Для сравнения доля потребления белого цемента за рубежом составляет 10-15% от местного цементного рынка, при этом в России этот показатель равен нескольким процентам. Такое относительно низкое потребление связано с более высокой стоимостью белого цемента по сравнению с серым и не привитой культурой потребления данного продукта.

• Товарный архитектурный бетон для отливки статуй, колонн, фонтанов, изделий малых архитектурных форм.
• Сборные железобетонные элементы (стеновые панели, балконы, ограждения, балясины).
• Мелкоштучные бетонные изделия (тротуарная плитка, облицовочный кирпич, плиты тераццо, искусственный камень).
• Сухие строительные смеси (штукатурки, шпатлевки, плиточный клей, затирки для швов, кладочные растворы).
• Реставрация исторических памятников.

Технология применения белого цемента

При производстве работ с белым цементом специалисты рекомендуют соблюдать следующие принципы:

• Бетономешалки, транспортные средства, а также инструмент, непосредственно соприкасающийся со свежей бетонной смесью, должны быть совершенно чистыми, без ржавчины, осадков, жиров и т.п.
• Опалубка или формы должны быть также чистыми. Очистка производится продувкой и удалением пыли. Можно использовать только такие средства для смазки опалубки и форм, которые не вызывают окрашивания бетона.
• Все наполнители для белого бетона должны иметь светлые цвета. В них не должно быть пылевидных примесей, глинистых и илистых частиц. В кварцевом песке исключается содержание пиритов.
• Дозирование белого цемента, соответствующего классу прочности CEM I 52,5 - не менее 350 кг на 1 м3 бетона.
• Для ухода за белым бетоном после распалубки в начальных фазах его созревания следует использовать только чистую водопроводную воду.
• Стальная арматура должна быть покрыта слоем бетона толщиной не менее 3 см. Все выступающие части арматуры должны быть изолированы для предупреждения коррозии.
• Для белых бетонов необходимо использовать пластифицирующие и воздухововлекающие добавки, а где необходимо - замедлители, но при условии, что они не вызывают окраску бетонной смеси. Среди отбеливающих добавок можно использовать диоксид титана (TiO2) до 3% от массы цемента. Использовать цинковые белила (ZnO2) не рекомендуется.

Слава, сравнительная таблица характеристик представлена в другом файле

Сравнительная таблица характеристик белых цементов

Химический состав

Если рассматривать химический состав цемента, то как уже отмечалось, главное, что влияет на цвет цемента (степень белизны) - это содержание Fe2O3 и MgO. Соответственно, их в белом цементе должно быть как можно меньше. Содержание Fe2O3 для белого цемента не должно превышать 0,5%, а MgO не более 4%. При количестве окиси железа, приближающемуся к предельному или превышающему его, клинкер приобретает зеленоватый оттенок. При этом содержание SiO2 и Al2O3 более высокое, чем в сером цементе. Такие характеристики, как потери при пропаривании1 и нерастворимый осадок2 - также являются показателями качества любого цемента и их значения желательно должны бить минимальны.

1Потери при пропаривании - убыль в весе при нагревании до 1000 оС при свободном доступе воздуха. В основном зависит от наличия органических составляющих в цементе.

2Нарастворимый осадок - то, что не растворяется в растворе соляной кислоты. Это определенный ненужный «балласт» в цементе.

Минералогический состав

Минералогический состав цементного клинкера является определенной визитной карточкой любого цемента и определяет прочность цемента, скорость и порядок ее нарастания.

Основные минералы цементного клинкера это:

С3S (Алит) - является главным звеном, отвечающим за прочность цемента, но его вклад в набор прочности цемента наиболее значим лишь в первый месяц твердения, далее его влияние существенно уменьшается.

С2S (Белит) - является наименее активным минералом и его действие начинается лишь спустя месяц после затворения цемента и в дальнейшем длится годами.

С3A (Трехкальциевый алюминат) - является самым активным минералом и отвечает за раннюю прочность бетона, но имеет небольшую прочность. Является причиной сульфатной коррозии бетона и для сульфатостойких портландцементов содержание С3A ограничено 5%.

С4AF (Четырехкальциевый алюммоферрит) - по своей активности занимает промежуточное место между алитом и белитом и не оказывает определенного влияния на скорость твердения цемента.

Таким образом, исходя из функционального назначения белого цемента для него важно процентное содержание С3S и С3А. При этом содержание С3S желательно должно быть максимально высоким, а содержание С3А, то если оно высокое в клинкере - цемент быстро набирает прочность в первые сутки, но при этом теряет в коррозийной (сульфато-) стойкости при использовании изделий из такого цемента на улице.

Физические свойства цемента

Основными физическими показателями белого цемента, определяющими его качество, является его степень белизны и прочностные характеристики (как правило, указывают результаты испытаний на сжатие на 2-е и 28-е сутки от начала затворения). Они должны быть, соответственно, максимально высокими. Очень важное значение имеет и удельная поверхность. Чем выше этот показатель, тем быстрее происходит твердение цемента и увеличивается его водопотребность (чем она выше тем более качественно происходит процесс твердения бетонных изделий и улучшаются их прочностные характеристики).

Современные производители предлагают множество материалов, используемых для декора интерьера или экстерьера. Одним из них является относительная новинка в нашей стране - белый цемент. Его наименование в достаточной степени описывает суть материала.

Из-за своего оригинального цвета подобный декор становится востребованным для применения его в качестве самостоятельного элемента или в виде материала, подчеркивающего достоинства основных архитектурных композиций. Применяемые к нему технологии изготовления несколько отличны от традиционных методов. Также имеются различия в физико-химических характеристиках.

Особенности изготовления

Оригинальный белый декоративный цемент обладает особой структурой, которая получается при внедрении прогрессивной методики. Элементами ее являются:

• особое сырье;
• инновационные методы обжима;
• специальная технология помола.

Базовым материалом, благодаря которому потребители могут купить белый цемент для своих нужд, является маложелезистый клинкер. Он содержится в каолиновой глине. Обязательными добавками, входящими в состав, являются такие сыпучие вещества:

• чистый известняк;
• хлорновато-калиевая и хлорновато-натриевая соли;
• гипс.

Каждое из составляющих должно содержать минимальное количество примесей, имеющих в своем составе химический элемент железо. Также не должно быть иных пигментных вкраплений.

Заготовленная масса проходит через этап прокаливания. На данной стадии печь должна быть раскалена до температуры 1200-1400°С. Достигнув такого значения, заготовленная масса должна подвергаться резкому охлаждению. Процесс термозакалки обеспечивает высокую степень морозостойкости и прочности.

Работать с такими печами необходимо в режиме экологического нагрева, который отличается от стандартного тем, что в процессе сгорания отсутствует выделение сажи и золы либо эти частички тщательно отлавливаются.

Для измельчения материала задействуют специальные мельницы, обеспечивающие максимальную чистоту готовому продукту. Для этого в них могут быть вмонтированы плиты из какой-либо прочной структуры:

• базальт;
• фарфор;
• кремний.

Сыпучий материал изготавливают в трех сортах. Отличие между ними заключается в степени белизны (коэффициенте отражения):

• высший - 80-85%;
• второй - до 75%;
• третий - до 68%.

Добиться максимально светлого оттенка помогает особая обработка. В процедуре участвует вода, а весь процесс осуществляется в бескислородной атмосфере. В итоге обеспечивается усиленный цвет. Ультрабелые марки по стандарту имеют коэффициент отражения близкий к 90%. Однако, такой продукт купить в простом строительном супермаркете достаточно сложно, ведь он будет иметь высокую цену. Чаще всего данный материал доставляют по спецзаказу.

ВИДЕО: Укладка кирпича на раствор с белого цемента Adana

Отличительные характеристики

Прежде чем работать с отражающими элементами, необходимо знать его физические параметры:

• степени твердости в 65% материал достигает через 12-15 часов;
• коэффициент белизны находится в интервале 70-85%;
• допустимое количество нерастворимого осадка составляет 0,12%;
• переносить морозостойкость материал способен до 100 циклов;
• при сжатии вещество выдают через 3 суток 38 МПа, а через месяц - 59 МПа.

Пользователей привлекают не только уникальный эффект, но и ряд положительных свойств. Плюсы заключаются в следующем:

• Материал получается экологичным за счет применения в процессе изготовления исключительно природных составляющих.
• Обладает отличной сопротивляемостью от внешних атмосферных факторов.
• В составе имеются щелочи, до 5 %, что повышает сульфатостойкость готового продукта.

Особенно стоит выделить высокую скорость затвердевания. Хотя полное застывание продукта предполагается по прошествии 28 суток, но подвергать заготовку обработке можно уже через пару суток после заливки.

Белый цемент застывает быстрее и к оформлению можно приступать раньше

• Относительно высокая степень пластичности не позволяет легко создавать трещины и образовывать сколы.
• Минимальная дисперсность частиц.
• Оптимальная степень водостойкости.
• Универсальность материала позволяет его применять в различных сферах: для внутренних отделочных работ, для обработки фасадов, в виде основного строительного материала, при частичном декорировании.
• За счет минимальных параметров частиц образуется однородная структура готового изделия, обладающая степенью шероховатости, сопоставимой со шлифовкой.
• Эстетичный вид возможно комбинировать с разными фактурами, решая множество дизайнерских задач.

В чем уникальность белого цемента

Предлагаемые марки М600 или М500 имеют определенные отличия от традиционной сортировки. Можно увидеть разницу в сравнительной таблице.

При этом в продаже встречается не только марка М500, но даже М700. Последняя имеет максимальные прочностные характеристики. Этому способствует привлечение передовых технологий в производстве, особенно на стадии помола и отжига. При изготовлении задействуются европейские прогрессивные стандарты.

Работая со светлыми сортами, необходимо знать, что они обладают повышенной усадкой, если сравнивать с классическими сортами портланд, так как помол дает частицы малого диаметра.

Где применяют белый цемент

Приобретение состава рекомендуется в промышленных условиях при изготовлении клеевой либо затирочной смеси высших сортов. Отличные отражающие свойства и сопротивляемость внешним атмосферным факторам востребованы в процессе формирования дорожной разметки либо на аэродроме.

Так как разводить его можно и в домашних условиях, то он применяется в следующих случаях:

1. Фасадная облицовка. На протяжении длительного периода отделанная поверхность сохраняет свои эксплуатационные характеристики, не подвергается воздействию ультрафиолетового солнечного излучения, стойко переносит воздействие атмосферных осадков.

Высокие технические характеристики цемента предотвращают изменение цвета бетона, и позволяют использовать его как в закрытых помещениях, так и на открытом пространстве

1. Для изготовления самодельных затирочных составов.
2. При заливке полов светлой цветовой гаммы.
3. Когда необходимо оштукатурить светлым материалом.

В процессе создания оригинального декора, к которому относятся ступеньки особой формы, скульптурные или ландшафтные элементы, небольшие архитектурные формы.

Иранский цемент актуален для формовки тротуарных плит высокой прочности.

Особые условия работы

К замесу материала необходимо подходить достаточно аккуратно. Белый цемент при соприкосновении с определенными веществами способен менять свои характеристики. К подобным структурам относятся:

• жирные материалы;
• оксиды железа (ржавчина);
• строительная пыль.

Обезопасить процесс можно, используя чистые материалы и рабочие полости. Также в некоторых случаях придется предварительно обезжирить инструмент и соприкасающиеся с веществом поверхности. Железные участки должные быть обработаны антикорром, а затем покрыты тонкой пленкой бетонного раствора. Если пропустить этот этап, то впоследствии возможно проявление пятен ржавчины на чистовых поверхностях.

Остальные операции схожи с работой с обычными сортами цементов. Раствор можно готовить самостоятельно.

Так как иранский цемент имеет высокую степень усадки, то с ним не принято сочетать крупнофракционный щебень. Часто вместо него используют мелкую фракцию до 2 мм диаметром. Таким средством оказывается крупный речной песок. Пропорция подбирается около соотношения 1:3.

Хорошо сочетаются цветные присадки, к которым относится мраморная крошка. Они корректируют фактуру и обеспечивают оригинальный дизайнерский эффект. Рекомендуется для разведения использовать чистую воду с нейтральным кислотно-щелочным балансом. Брать ее из-под крана не стоит.

ВИДЕО: Как приготовить белый цементный раствор для кладки

Белый цемент благодаря своему уникальному белоснежному цвету, повышенной атмосферной стойкостью и другим характеристикам, является уникальным материалом для создания скульптур, возведения архитектурных композиций, производства цветных бетонных изделий и декорирования фасадов зданий и сооружений.

Технология производства

Клинкер для производства белого цемента получают из сырья с минимальным содержанием «красящих» веществ – оксидов Fe, Cr и Mn Основные компоненты клинкера: каолин, белый известняк и мрамор.

Технология производства белого связующего практически не отличается от технологии производства обычного «серого» цемента. Однако в связи с тем, что есть ряд особенностей она несколько сложение и состоит из следующих этапов:

• Обогащение сырья последовательным дроблением и обработкой в грохотах по сухой либо мокрой технологии. В ходе данной операции из сырья извлекаются нежелательные случайно попавшие «красящие» примеси.
• Обжиг сырья во вращающихся печах, работающих на природном газе либо мазуте (беззольных теплоносителях). Вследствие практически нулевого присутствия оксида железа жидкая фаза клинкера белого цемента образуется при более высоких температурах, чем жидкая фаза клинкера обычного вяжущего, и характеризуется повышенной вязкостью и небольшим дифференциалом температур между плавлением и твердением. Поэтому сырье для белого цемента обжигают при температуре 1620-1650 градусов Цельсия.
• Отбеливание клинкера. Технический смысл операции заключается в восстановлении присутствующего в готовом клинкере оксида железа (Fe2 O3 ) придающего материалу зеленоватый оттенок, до (Fe3 O4 ), который обладает небольшой окрашивающей способностью.

Все остальные этапы: помол клинкера, лабораторные исследования и фасовка готового цемента аналогичны .

Основные характеристики

Характеристики белого «вяжущего» следует рассматривать в сравнении с «вяжущим» другого вида – серый цемент общего применения.

• Повышенная морозостойкость от 100 циклов замораживания-размораживания.
• Высокий уровень влагостойкости, позволяющий эксплуатировать изделия из белого цемента при любых погодных условиях.
• Минимальный период схватывания и набора марочной прочности. Через 15 часов после заливки, раствор на основе белого цемента набирает 65% марочной прочности, а окончательное твердение происходит в течение 72 часов.
• Основная потребительская характеристика – высокий коэффициент отражения света, обуславливающий декоративный и эстетический внешний вид изделий и сооружений.
• Степень светоотражения (белизны) регламентирует состав клинкера. Нормативные документы различают три сорта материала в зависимости от способности отражать лучи света: 1 сорт 80%(минимальный коэффициент отражения света в процентах абсолютной шкалы отражения), 2-75%, 3-70%. Сортность связующего указана в его обозначении на упаковке или сопровождающих документах.

Пример обозначения белого цемента, ГОСТ965-89: портландцемент белый 2-400-Д20. Где «2» степень белизны, «400» прочность на сжатие 400 кгс/см2, «Д20» содержание добавок не более 20%.

При этом по прочности на сжатие растворов на основе белых цементов в «возрасте» 28 суток после заливки, различает две марки: 400 и 500, по содержанию добавок без добавок (Д0) и с добавками не более 20% (Д20), по степени белизны 1,2 и 3 сорт.

Где применяют белый цемент

Сегодня белое вяжущее используется практически на всех строительных площадках и производствах ЖБИ. В ряде случаев его применение оговорено в технической документации и является единственно возможным вариантом.

Уникальную декоративность и быстрое твердение, которыми обладает данный строительный материал, используют в следующих сферах:

• Отделка фасадов малоэтажных зданий.
• Производство конструкционных ЖБИ: тротуарная плитка, ступени лестниц, облицовочный камень и пр.
• Изготовление изделий декоративного и художественного назначения: скульптуры, изделия для декорирования фасадов, вазоны для растений, балясины и перила, ограждения различного типа пр.
• Производство сухих штукатурных смесей, клеевых составов и сухих цементно-известковых растворов для чистовой отделки.

Стоит отметить, что белый цемент часто применяется для отливки скульптур или декора, является единственно приемлемым вариантом не только по степени белизны, но и по возможности эксплуатации данных изделий на открытом воздухе без необходимости дополнительных защитных мероприятий.

Инструкция по применению

Используя белое вяжущее в домашних условиях следует придерживаться определенных правил и четко соблюдать инструкцию указанную на упаковке. Белый цемент – это специальный вид цементов, поэтому работа с ним требует соблюдения простых, но обязательных правил:

• Инструментарий, опалубка, бетоносмеситель, формы для заливки, другими словами все, что будет соприкасаться с поверхностью готовящегося материала и заливаемой конструкцией должно быть абсолютно чистым.
• Заполнители и затворитель (вода) также должны быть идеально чистыми и не содержать примесей, способных изменить цвет раствора.
• Если по условиям заливки предусмотрено армирование стальными элементами, их предварительно покрывают (обмазывают) слоем бетона толщиной несколько миллиметров.
• Цветной раствор из белого цемента не должен содержать более 5% красящего пигмента.
• Не стоит добавлять в раствор повышенное количество песка. Это «глушит» его цветовые качества и снижает пластичность раствора.

Разводить белый цемент нужно, как и обычный цемент: 1 часть вяжущего, 3 части чистейшего песка и 0,5-07 части чистой воды.

Отечественные и зарубежные производители белого цемента

Белый цемент – это преимущественно импортный строительный материал. В Российской Федерации его производит одна компания ООО «Holcim Rus» (ранее ОАО «Щуровский цемент») – это портландцемент бездобавочный белый БПЦ 2- 400-Д0 и портландцемент бездобавочный белый БПЦ 1- 500-Д0. Для ориентирования покупателей сведем основных поставщиков белого цемента в следующую таблицу:

Как видно из таблицы (все цены взяты из открытых источников и могут меняться), стоимость отечественного и импортного белого цемента значительно превышает стоимость «серого» аналога. Это является самым важным недостатком белого вяжущего, который необходимо учитывать при планировании и производстве строительных и отделочных работ.

От обычного серого цемента белый отличает не только цвет, но и многие другие его свойства. Для того, чтоб изделия из него служили долго и не теряли свой изначальный внешний вид, нужно знать, как правильно замешивать раствор и какие наполнители выбирать.

Что такое белый цемент

Главной особенностью белого цемента, конечно же, является его расцветка, которую получают благодаря главному его компоненту – маложелезистому клинкеру с высоким содержанием силиката кальция. Его обжигают до полного плавления и охлаждают.
Впоследствии к клинкеру добавляют наполнители, важным показателем является чистота и цвет. Даже самый качественный клинкер потеряет свою изначальную расцветку, если использовать некачественные добавки. Сопутствующими компонентами являются:
гипс;
каолин;
известняк.
Все они должны быть в измельчённом или толчёном виде для достижения однородной смеси с клинкером. Цвет готового изделия полностью зависит от состава сырья. Готовая смесь различается по белизне, времени высыхания и устойчивости к внешней среде.
Из-за особенностей этого стройматериала неэффективно использовать его в чистом виде и подготавливать раствор, добавляя только воду. Но и к добавкам имеются требования по цвету, иначе раствор потеряет свои изначальные характеристики.
Чаще всего используют кварцевый песок. Обычной его очистки недостаточно – это делается лишь в промышленных масштабах. Также добавляют речной песок, но его тоже нужно промыть от возможных включений глины и грязи. Эти компоненты имеют приемлемую стоимость, но наиболее чистый цвет можно получить лишь с мраморной мукой очень мелкой фракции.

Свойства белого цемента

Основным преимуществом является скорость его высыхания. Первая фаза застывания полностью заканчивается уже через 7 – 13 часов, при условии, что поверхность раствора остаётся неподвижной.
Так как основными компонентами является натуральное минеральное сырьё, то цемент можно считать экологически чистым и безопасным. Это делает возможным его использование для внутренней отделки жилых помещений. Качественное сырьё и минимальное содержание химических веществ делает его более прочным по сравнению с серым цементом. Это предотвращает появление трещин на готовом изделии.
Стройматериал имеет высокие показатели дисперсности, что снижает степень его восприимчивости к повышенной влажности, осадкам и агрессивным жидкостям. Если другой цемент нуждается в специализированных добавках для улучшения этих показателей, то белый в этом случае самодостаточен. Это снижает затраты и упрощает процесс.
Недостатком белого цемента можно считать его высокую стоимость. Это обусловлено себестоимостью сырья и особенностями производства. Сейчас на рынке можно найти и более дешёвые варианты белого цемента, но состав их оставляет желать лучшего.

Область применения

Материал можно встретить как во внешней, так и во внутренней отделке, а также в некоторых декоративных элементах интерьера. Применение ограничивается лишь фантазией и возможностями.
Цемент применяют для:
1. Затирки для швов при укладке плитки. В этом случае в качестве добавок используют гипс или мел, растёртый в пудру.
2. Железобетонные конструкции декоративного назначения. В интерьере используют колоны, лепнину, лестницы, перила и статуи из этого материала. Они сохраняют свой цвет на протяжении всего периода их использования.
3. Смесь для кладки выигрышно смотрится при контрасте с тёмным . На качество раствора это никак не влияет.
4. Декоративный отделочный кирпич и плиты также изготавливаются из этого материала. При необходимости в них добавляют минеральные красители – марганец, окись хлора и т.д.
5. Производство тротуарной плитки также не обходится без белого цемента. Главную роль тут играет не только красивый внешний вид готовой продукции, но и устойчивость её к влиянию внешней среды.
6. Раствор для наливных полов и внешней отделки стен. Для создания необходимого интерьера цемент добавляют в эти растворы или полностью изготавливают их на его основе.
7. Изготовление декоративной штукатурки. В смесь добавляют мелкий керамзитовый гравий или мраморную крошку. Облицованные им стены очень похожи по текстуре и внешнему виду на натуральный камень.
При замешивании раствора нужно соблюдать чистоту. Жир, грязь и ржавчина испортят цвет готового изделия. Если в работе используется арматура, то её тоже нужно очистить и покрыть антикоррозийным веществом. Конструкция без этого очень скоро покроется ржавыми подтёками и потеряет вид. Вода для замешивания раствора должна быть тоже очищенной и без осадка. Бетономешалку обязательно очистить от предыдущего раствора.