Что такое цемент?
Содержание:
- Корректирующие добавки
- «Сухой» и «мокрый» способ
- Технические характеристики ЦПС и растворов на их основе
- Как приготовить цементный раствор
- Какую марку лучше выбрать?
- Как использовать такой цемент в строительстве
- Статистика
- Процесс изготовления
- Лучший цемент марки М500
- Определяем марку цементного раствора
- Глинистое сырье
- Изобретение камня
- Процесс изготовления
- Основные характеристики цемента
- Технология производства
- Технология самостоятельного приготовления цементно-песчаных растворов
- Общие сведения
- История изобретения
- Что означает марка цемента по старому ГОСТу
- Виды цементных растворов
- Способы и схемы производства цемента
Корректирующие добавки
Цементный состав делают из минерального сырья с применением специальных пластификаторов, добавляемых при производстве.
Если увеличить количество добавок до 20%, то свойства цемента будут несколько изменены
Технология предусматривает использование добавок на базе ископаемых, содержащих:
- Глинозем.
- Кремнезем.
- Глину.
- Плавиковый шпат.
- Апатиты.
Введение корректирующих добавок, с помощью которых делают цемент и улучшают его характеристики, предусмотрено технологией. Пластификаторы позволяют улучшить следующие свойства цементного состава:
- стойкость к воздействию коррозионных процессов;
- устойчивость к воздействию перепадов температуры, глубоким циклам замораживания;
- прочностные характеристики;
- продолжительность твердения;
- подвижность цементного раствора, его эластичность;
- степень проницаемости водой.
«Сухой» и «мокрый» способ
Существует два способа получения нужного состояния смеси: «сухой» и «мокрый». Если влажность компонентов высокая, глина и мягкий известняк (мел) растворяются в воде, затем из этой суспензии, называемой сырьевым шламом, вода сильным нагревом (испарением) удаляется. Получается равномерная тонкоизмельченная смесь. Более экономичный способ – «сухой», где нет стадии доведения шлама до кипения, а смесь измельчается механическим способом.
Далее во вращающихся печах – цилиндрах диаметром около 5 м, длиной около 200 м, имеющих уклон для перемещения сырьевой массы в процессе обжига, происходит образование клинкера – окатанных гранул, появляющихся в процессе спекания смеси при температуре 1450 ⁰С в результате физических и химических взаимодействий.
Клинкер охлаждается и выдерживается до двух недель перед окончательной операцией – совместным измельчением с определенным количеством гипса, который добавляется для замедления процесса схватывания. Здесь окончательно формируется состав цемента, на этой же стадии вводятся различные минеральные добавки, придающие вяжущему нужные специфические свойства.
Технические характеристики ЦПС и растворов на их основе
В соответствии с нормативной документацией цементно-песчаные растворы имеют следующие технические характеристики:
- Плотность. ЦПР на плотных заполнителях относятся к категории тяжелых, их плотность – 1500-1800 кг/м3. Легкие ЦПР изготавливают на пористых заполнителях. Их плотность – до1500 кг/м3. Насыпной удельный вес сухих ЦПС составляет примерно 2,1 тонны/м3.
- Содержание вяжущего. В нормальных смесях соотношение цемента к песку составляет примерно 1:4. Материалы с более высоким содержанием цемента называют жирными, с меньшим содержанием – обедненными.
- Коэффициент теплопроводности. Обычный ЦПР имеет достаточно высокую теплопроводность – 1,2 Вт/м*К. Поэтому полы с цементно-песчаным слоем требуют дополнительного утепления.
Для цементно-песчаных растворов после твердения и набора марочной прочности характерны:
- устойчивость к температурным перепадам, морозостойкость (конкретная величина зависит от марки);
- устойчивость к влаге – для растворов марки М150 и выше;
- хорошая адгезия ко многим базовым поверхностям – кирпичу, бетону, природному камню.
Как приготовить цементный раствор
Цементный раствор вполне можно изготовить самостоятельно, и это будет дешевле, чем покупать готовый. К тому же, в частных строительных и ремонтных работах самостоятельное замешивание удобнее.
Замешивают цементные растворы в небольших бетономешалках либо при помощи строительного миксера, а если раствора нужно немного, то и вручную.
Обычно вначале рекомендуют перемешать сухой цемент с песком, а затем добавлять воду схимическими добавкамидо требуемой густоты или, если используется гашеная известь, ее водный раствор. Хотя некоторые мастера предпочитают другой порядок замеса.
Консистенция раствора подбирается в зависимости от целей и может быть как полусухой, так и пластичной, и даже литой.
Любыехимические добавкивводятся в раствор с водной составляющей.
Какую марку лучше выбрать?
В любом случае, прежде чем покупать ту или иную марку цемента, необходимо знать, для чего он нужен, во время каких строительных работ он понадобиться.
Так, в одноэтажных частных застройках наиболее применяют М400 и ПЦ М400 Д20. Он – недорогой и хорошего качества. Основанию, построенному с применением данного связующего стройматериала, гарантированны устойчивость к морозу и воздухонепроницаемость.
ПЦ М400 Д20
Цемент М500 и ПЦ М500 Д20 – котируется для больших сооружений (гипермаркетов, многоэтажных домов, ангаров). ПЦ М500 Д20 популярен среди строителей, которые возводят дома на наделах с избыточной сыростью.
М-500
Чтобы заложить фундамент деревянной постройки, подойдет М250 или М300, для возведения здания из сборных щитов – М200. Более основательные железобетонные сооружения, кладки кирпичных строений, а также иных стеновые материалы, которые относятся к тяжелым, требуют применение немного прочнее продукта – М350 и больше.
Закладывая дома подвальное помещение нужно приобрести цемент марки М350. Кроме этого следует позаботиться о наружной гидроизоляции.
Постройка здания на участке с подземными водами, которые содержат значительное количество солей, предпочтение следует отдать цементу, имеющему сульфатостойкое качество. А можно приобрести модифицирующие добавки и всыпать их на стадии приготовления раствора.
Как использовать такой цемент в строительстве
Приступая к возведению объекта, нужно определить, какая марка цемента подходит для работы, учесть характеристики строительного материала, сопоставляя их с конкретными задачами строительства, условиями, в которых будет вестись строительство.
Прежде всего следует учитывать:
- климатические условия;
- диапазон колебания сезонных температур;
- состав воды на строительстве объектов на суше.
Строительный рынок предоставляет пользователям универсальные и специализированные виды цемента:
- для скоростного строительства и возведения железобетонных объектов – портландцемент быстротвердеющий;
- цемент с гидрофобными компонентами для строительства сооружений в водной среде;
- портландцемент с увеличенной подвижностью, которую обеспечивают добавки поверхностно-активных веществ, для сооружения архитектурных конструкций особой сложности;
- составом пуццоланового портландцемента бетонируют сооружения в подземных и подводных средах;
- БТЦ входит в состав гидроизоляционных смесей для защиты и ремонта конструкций из бетона и железобетона.
На современных строительных площадках без цемента, обладающего короткими сроками затвердевания, может затрудниться процесс возведения многих объектов. Его способность набора марочной прочности более быстро, позволяет получать результат с высокими показателями характеристик объектов практически за несколько минут.
Технология применения глиноземистого цемента
Какие бывают фундаменты — виды и классификация
Что такое цемент — свойства, из чего делают
Описание процесса гидратации цемента и его особенности
Статистика
03.07.2020Ключевые показатели цементной и строительной отраслей стран на постсоветском пространстве за первый квартал 2020 года
Материал подготовлен с использованием оперативных статистических данных за январь-март 2020 года национальных статистических бюро, комитетов, служб и профессиональных ассоциаций.
29.05.2020Ключевые показатели цементной и строительной отраслей Российской Федерации за 3 месяца 2020 года
Предлагаем вашему вниманию материалы, подготовленные журналом «Цемент и его применение» на базе данных Федеральной службы государственной статистики и Федеральной таможенной службы Российской Федерации.
01.04.2020Ключевые показатели цементной и строительной отраслей стран на постсоветском пространстве за 2019 год
Подборка оперативных статистических данных за январь-декабрь 2019 года на основе исходных материалов национальных статистических бюро, комитетов и служб.
Процесс изготовления
Рассмотрим поэтапно цемент как делают:
- Перемешивание всех компонентов для создания клинкера. В его состав вводится 75 % известняка и 25 % глины.
- Обжиг при воздействии высокой температуры, процедура помогает сформировать клинкер. Глина с известью соединяются при нагреве до температуры 1450 °С и выше.
- Разрушение материала для создания пылеобразной фракции. Измельчение выполняется шаровыми мельницами – это барабаны с горизонтальным размещением, внутри их располагаются металлические шары, которые разрушают твёрдые, крупные частицы клинкера. По мере снижения фракции увеличиваются технические характеристики и марка состава.
Лучший цемент марки М500
Стоимость цемента М500 за кг выше, чем у М400, но это компенсируется высокой прочностью, устойчивостью к образованию трещин и долговечностью. Этот вид связующего рекомендуется для заливки фундамента и несущих конструкций. Используется М500 при работах на ответственных объектах, при производстве бетонов. Предлагаем продукции 4 заводов, которая отличается стабильным качеством, хорошей адгезией и соответствием заявленным характеристикам.
Holcim Extracem 500
Выпускается компанией LafargeHolcim – мировым лидером по объему выпускаемых сухих строительных смесей. При производстве используется инновационная «сухая» технология. Качество соответствует требованиям ГОСТа, отличается однородным составом, хорошей связностью. Цемент предназначен для ручной и машинной заливки фундаментов, обустройства стяжек полов и кладки несущих конструкций.
Высокий спрос на стройматериалы холдинга LafargeHolcim – гарантия использования в работе свежего цемента. Растворы на его основе пластичные, обладают минимальной усадкой. Поставляется в прочных мешках, весом 50 кг. По отзывам потребителей, масса продукции всегда соответствует заявленным цифрам.
Достоинства:
- Хорошие водоудерживающие свойства без специальных добавок;
- Не вызывают коррозию арматуры;
- Отличная адгезия к металлам и минеральным основаниям;
- Высокое качество гидроизоляции;
- Короткое время схватывания.
Недостатки:
Не обнаружены.
De Luxe ЦЕМ I 42.5
Продукция выпускается компанией ООО «Фаворит» и отличается стабильным качеством. Растворы на ее основе используют в каркасно-монолитном домостроении для конструкций с повышенными требованиями прочности, дорожном строительстве. Рекомендуется состав при строительстве железобетонных изделий, подвергающихся постоянному контакту с агрессивными веществами.
Производитель изготавливает строительные смеси из цемента этой марки, который обеспечивает продукции необходимую морозостойкость, прочность и эластичность. Фасуется в прочные многослойные мешки, весом 50 кг.
Достоинства:
- Хорошая водостойкость конструкций;
- Устойчивость к перепадам температур;
- Высокая адгезия к арматуре и минеральным основаниям;
- Быстрое застывание;
- Прочные мешки.
Недостатки:
Завышенная цена.
Портланд М-500
Марка разработана для производителей сухих строительных смесей и товарного бетона. Рекомендуется для строительства объектов с повышенными требованиями к прочности конструкций. Обеспечивает увеличения срока службы изделий и сооружений. Продукцию можно использовать при заливке фундаментов, цементно-песчаных стяжек.
Раствор на базе Портланда М-500 обладает хорошей пластичностью, несмотря на отсутствие пластификаторов в составе. Это достигается высоким качеством используемого клинкера. Упаковывается в многослойные мешки, весом 40 и 50 кг, что позволяет выбрать удобную для перевозки и хранения фасовку.
Достоинства:
- Низкая цена;
- Хорошая устойчивость к появлению трещин;
- Набирает прочность 19МПа уже на вторые сутки;
- Устойчив к критическим температурам;
- Конструкции обладают хорошей влагостойкостью.
Недостатки:
Не обнаружены.
Сибирь Д20
Изготавливается из маложелезистого клинкера с добавлением добавок. Используется при производстве строительных смесей, железобетонных конструкций. Рекомендуется для изделий, которым предъявляются повышенные требования по морозостойкости, водопоглощению. Из этого материала можно производить шпалы для железных дорог, опоры линий электропередач. Профессионалы хорошо отзываются о растворах на базе этого цемента, используемых при аварийных и восстановительных работах.
При заливке фундаментов отмечается высокая пластичность бетона. Схватывание начинается через 90 минут после затворения. Набор прочности протекает быстро, достигая высоких характеристик к концу вторых суток после заливки.
Достоинства:
- Устойчивость конструкций к перепадам температур;
- Мешки хорошего качества;
- Точный вес;
- Минимальное водопоглощение;
- Низкая цена.
Недостатки:
Мешки только одного веса.
Определяем марку цементного раствора
Иногда случается, что проштампованная на мешке информация о марке цемента повреждена или плохо просматривается. В таком случае не спешите отчаиваться. Распознать вместимость мешка можно и экспериментальным путем.
Для этого нужно взять молоток и ударить по поверхности бетона или молотком по зубилу, которое предварительно нужно закрепить перпендикулярно к ней.
Если он сыпется и разлетается на мельчайшие кусочки или при ударе по боку конструкции откалываются огромные обломки или зубило влазит в бетон приблизительно на 5 мм – это марка М100; сверху сохраняется приличный отпечаток, с которого могут отлетать узкие плосковидные кусочки.
Так же от поверхности отделяются острые такие кусочки, тогда вы имеете дело с маркой М100-М200; на зацементированной поверхности практически незаметный или неглубокий след, но кусочки не отделяются – М300-М400.
При максимальном ударе молотком по грани конструкции с ее маленького участка откалывается бетон или на поверхности после мощного удара отпечатывается оттиск от зубила глубиной 1-2 мм, апри ударе возле боковой части конструкции оно скалывается – М400 – М600.
Глинистое сырье
Существует несколько видов глинистых пород:
- чистая глина, состоящая из одного или нескольких глинистых минералов. Она разбухает под воздействием воды и обладает способностью связывать между собой другие вещества;
- суглинок, в котором кроме глины содержится большое количество песка и пыли;
- глинистые сланцы, образованные наслоением глины и ила. Не растворяются в воде, легко делятся на слои. Сланец используют как самостоятельный строительный материал и как составную часть цементной смеси;
- лесс — однородный пористый суглинок. Легко впитывает воду, приобретая текучесть. Очень мягкий, его можно растереть руками в мелкую пыль.
При производстве цемента в его состав кроме естественного сырья включают некоторые промышленные отходы (шлак, золу, целлюлозу и др.).
Изобретение камня
Камни домов доисторического времени скреплялись в стене с помощью глины, но сохраниться без обжига они не могли, и самые древние постройки, дошедшие до нас, были возведены с применением известкового раствора. Обожжённый и размолотый известняк (оксид кальция – Ca(OH)₂) после затворения водой твердеет, поглощая из воздуха углекислый газ, а потом опять превращается в камень. Основной недостаток известкового вяжущего – низкая влагостойкость, поэтому сегодня он применяется больше при изготовлении силикатного кирпича.
Другой вид воздушного минерального вяжущего (то есть набирающего прочность на воздухе) – гипс. Он получается при тепловой обработке и последующем размоле природного гипсового камня (CaSO4-2H2O) или природного ангидрида (CaSCu). Гипсовое вяжущее имеет огромную историю применения с древнейшего времени до сегодняшних дней. Самые яркие примеры – роскошные лепные и скульптурные украшения, листовые материалы (ГВЛ, ГКЛ) для сухих методов строительства и отделки.
Процесс изготовления
Цемент изготавливается в несколько этапов, к каждому из которых нужно относиться с должным вниманием. Специалисты производят следующие операции:
- Заранее смешиваются известняк и глина (75% и 25% соответственно) для дальнейшего получения клинкера.
- Глино-известняковая смесь подвергается температурному воздействию в районе полутора тысяч градусов по Цельсию. Полученная масса — это и есть клинкер.
- Далее клинкер измельчается в шаровой мельнице. Это специальный горизонтальный барабан, внутри которого находятся стальные шары. Они перемалывают клинкер в порошок. Чем меньше получаются фракции клинкера, тем более качественным будет конечный продукт.
Этапы производства
В современных реалиях предусмотрены различные методы производства цемента, по-разному действующие на сырье. Выбор метода может быть обусловлен расположением конкретного завода, наличием нужного оборудования, а также спросом на определенные марки цемента.
Различные варианты технологий производства цемента отличаются друг от друга особенностями предварительной подготовки исходного сырья. Она может осуществляться:
- По мокрой технологии. При использовании такого метода вместо извести в состав вводят мел. Мел и другие составляющие перемешиваются с обязательным добавлением воды. Одновременно с перемешиванием происходит измельчение материалов в горизонтальном барабане. Влажность получившейся шихты будет на уровне 30-50%. Получившаяся масса обжигается в печи и превращается в шарообразный клинкер, который затем измельчается.
- Сухим методом. Данная технология обладает сниженной себестоимостью и сокращением времени производства. Этому способствует объединение технологических операций: перемалывание в шаровой мельнице и сушка компонентов горячими газами осуществляются одновременно. В результате получается шихта в виде порошка.
- Комбинированным методом. При использовании данного способа объединяются особенности двух предыдущих методов производства, хотя на разных производствах есть некоторые отличия. Например, один вариант предусматривает получение полусухого состава с содержанием воды до 18%. Этого можно достичь при просушивании шихты, произведенном мокрым методом. Другой вариант предполагает последовательную подготовку сухой смеси, затем её 14%-ое увлажнение, затем гранулирование и заключительный обжиг.
Таким образом, становится понятно, какое сырьё применяется при изготовлении цемента, как именно он производится, какие технологические особенности присутствуют на каждом из этапов его производства. От сбора сырья до конечного этапа имеется множество тончайших нюансов изготовления, которые стоит доверить профессионалам, занимающимся изготовлением цемента.
Основные характеристики цемента
Технология изготовления предусматривает соблюдение нормативов ГОСТ 10178-76. Состав может включать добавки.
Если они присутствуют, изменяются характеристики цемента:
прочность – возможность материала выдерживать определённые нагрузки до наступления разрушения. Прочностные показатели и способность к затвердеванию в процессе гидратации – это взаимосвязанные понятия, для приобретения прочности требуется длительное время, от 28 дней. Цемент разделяется на марки, обозначаются буквой М и индексом: 300, 400, 500, есть менее распространённые составы высокой прочности – М600, М700, М800;
Ингредиенты берут в определенном соотношении, что обеспечивает образование силикатов кальция, алюмоферритной и алюминатной фаз
- время застывания. На процесс гидратации и окончательного застывания материала влияет тонкость помола клинкера. По мере уменьшения зерна увеличивается прочность. При определении застывания растворов и бетонов учитывается нормальная густота состава. Продолжительность до схватывания зависит от водопотребности и количества минералов. При нормальной густоте схватывание заснимает от 45 минут до 10 часов. При увеличении температуры сроки сокращаются, в холодное время – увеличиваются;
- водопотребность – это потребление воды для гидратации вещества и приобретения достаточной пластичности. Обычно рекомендуется состав с 15–17 % жидкости. Для увеличения подвижности раствора можно закладывать воду в пропорции 30–35 %;
- плотность насыпи. Истинная плотность материала составляет 3000–3100 кг/см3. Плотность после высыпания 900–1100 кг/см3, после уплотнения показатель составляет 1400–1700 кг/см3;
- устойчивость к коррозии. На показатель влияет минеральный состав и плотность цемента. По мере снижения зернистости клинкера и увеличения пористости уменьшается устойчивость к коррозии;
- тепловыведение. В ходе застывания из цемента неизбежно выделяется тепло. Если скорость течения процесса относительно низкая, уменьшается риск появления трещин в процессе эксплуатации. Быстрое тепловыделение – это нежелательный процесс при строительстве многоэтажных и высоконагруженных зданий. Для регулировки тепловыделения в состав вносятся активные и инертные добавки;
- морозостойкость. Показатель отражает устойчивость к замерзанию и оттаиванию как в пресной, так и солёной воде.
Технология производства
Современные производители цемента могут изготавливать его по разному рецепту, но общая технология производства остается одинаковой для всех марок. Основные отличия заключаются в разном исходном сырье вяжущей добавки, а весь остальной технологический процесс идентичный.
Его можно разделить на несколько стадий:
- Первый этап — приготовление исходного сырья. Процедура подразумевает продолжительное измельчение известковых камней и глины, а затем смешивание компонентов в правильной пропорции. Зачастую состав цементного раствора включает в себя 3 части известняка и одну часть глины. Также в нем может присутствовать мергель, который является осадочной горной породой.
- Второй этап — обжиг состава и подготовка клинкера. Исходный раствор помещается в специальный резервуар и обрабатывается под воздействием высокой температуры. Ее значение может достигать 1500 градусов Цельсия. В такой среде шлам успешно обжигается, становясь клинкером. Затем его измельчают с помощью специальных жернов до порошкообразного состояния.
- Третий, последний этап — соединение всех частей для производства портландцемента. Измельченный клинкер разбавляется гипсом в пропорции 5%, а также дополнительными минеральными компонентами.
Технология самостоятельного приготовления цементно-песчаных растворов
Если планируется самостоятельное приготовление ЦПР, то это можно сделать вручную или с использованием бетономешалки. Для приготовления смеси вручную необходима емкость, в которую насыпают сухие компоненты. Их перемешивают до получения однородной массы, в которую добавляют воду. Перемешивание продолжают до образования пластичного продукта, имеющего консистенцию густой сметаны.
Для приготовления большого объема продукта целесообразно использовать бетономешалку. Порядок механизированного процесса отличается от этапов приготовления раствора вручную:
- В емкость заливают 0,5-0,7 от запланированного объема воды.
- Вводят жидкие присадки, перемешивают.
- Загружают полную порцию цемента и примерно половину рассчитанного количества песка, перемешивают.
- Загружают остаток мелкого заполнителя, перемешивают, добавляют воду до получения пластичного продукта требуемой консистенции.
- Рекомендации и правила приготовления цементно-песчаных растворов
- При производстве ЦПР необходимо использовать только качественный цемент в пределах гарантированного срока годности, хранившийся в условиях, соответствующих нормативам. Если вяжущее немного слежалось, то рекомендуется увеличить его процентное содержание на 15-20 % от расчетной величины.
- Замешивать необходимо только такой объем ЦПС, который можно использовать за 1-1,5 часа.
- При расчете необходимого количества пластичной смеси необходимо учесть наличие трещин и выбоин. Если такие присутствуют, то в расчеты закладывают дополнительно 10-20 % материала.
- Готовность смеси к использованию можно проверить с помощью мастерка. Если после его проведения по поверхности остается рваный след, то ЦПР слишком густой, если след растекается – слишком жидкий.
Общие сведения
В настоящее время цементная промышленность России насчитывает около 70 цементных заводов, которые производят более 50 млн т цемента в год. Средняя мощность цементного завода более 1500 тыс. т цемента в год. В отрасли насчитывается свыше тысячи сырьевых и цементных мельниц, восемнадцать — шахтных печей, почти четыреста вращающихся печей, из которых только три печи оснащены циклонными теплообменниками и реакторами-декарбонизаторами. Предполагается расширение применения сухого способа производства и доведения его до трети от общего объема производства.
Проектируются и строятся заводы малой мощности от 50 до 300 тыс. т цемента в год. Такие мини-заводы предлагается использовать как предприятия-утилизаторы минеральных отходов промышленности.
Технология производства на современных цементных заводах весьма разнообразна и определяется большим числом факторов: сырьем, климатическими условиями, технологическим и транспортным оборудованием, способом производства и т.п. В настоящее время производство цемента осуществляется мокрым, сухим, а также комбинированным способом. Для примера рассмотрим технологическую схему мокрого способа производства цемента в укрупненном виде (рис. 1). Отметим также, что при сухом способе, кроме трех первых технологических операций, предусматривающих операции измельчения, сепарации, обеспыливания и складирования сырьевой муки (смеси), технологическая схема производства аналогична представленной на рис. 1.
Мокрый способ получил широкое применение в конце ХIХ века после начала внедрения и усовершенствования вращающихся печей, которые пришли на смену малопроизводительным и технически несовершенным шахтным печам. При мокром способе помол и смешение сырья осуществляются в водной среде. При обжиге на ее испарение тратится большое количество теплоты. Поэтому такой способ производства наиболее широкое применение получил в тех странах, которые обладают богатыми источниками топлива (Россия, США, Канада). В этих странах и в настоящее время значительное количество цемента производится мокрым способом.
Рис. 1. Технологическая схема производства цемента мокрым способом
При сухом способе материалы измельчаются и смешиваются в сухом виде. Несмотря на его технико-экономические преимущества по сравнению с мокрым способом, длительное время он имел ограниченное применение из-за пониженного качества получаемого клинкера. Однако в настоящее время успехи в технологии и оборудовании для тонкого измельчения и гомогенизации сухих смесей обеспечили возможность получения высококачественного портландцемента сухим способом.
История изобретения
Подобие современного цемента впервые было использовано, еще в древности. С начала II века до н. э. римляне применяли бетон на основе извести для строительства крупных зданий. Формула была проста: строители делали обжиг извести и добавляли вулканический пепел. В средние века для увеличения скрепляющих свойств извести в раствор добавляли куриные яйца, а в древнем Китае использовали для усиления клейкий рис. Современная технология изготовления цемента начинает со средины XIX века, когда поняли главный секрет, что нужна высокая температура обжига извести для получения прочных скрепляющих свойств.
Что означает марка цемента по старому ГОСТу
Многие производители указывают на своей продукции двойную маркировку: по 31108-2003 и 10178-85. Это делают для упрощения выбора материала покупателями, которые привыкли к старой форме маркировки.
Старая форма маркировки включает в себя:
- Обозначения (ПЦ — портландцемент; ШПЦ — шлакопортландцемент; ССПЦ — сульфатостойкий портландцемент; ППЦ — пуццолановый цемент).
- Прочностные характеристики от 300 до 600, литера «М». Определение прочности материала такое же, как и в новом.
- Количество добавок (литера «Д»). Измеряется в процентах (минимум Д0 — присадки специально не вводятся, но примеси могут присутствовать в количестве до 5%, максимум Д20 — до 80%).
- Особые свойства. Обозначаются буквами, например, «Б» — быстрое застывание, «Г» — гидрофобность.
В конце маркировки указывается использованный стандарт, в этом случае — предыдущий ГОСТ.
Морозостойкость не входит в комбинацию марки цемента, но может фигурировать в маркировке готовой смеси или изделия. Этот показатель обусловлен качествами и свойствами присадок, которые добавляются к цементу.
Виды цементных растворов
Популярность цементных растворов в строительных, отделочных и ремонтных работах объясняется их прочностью и доступностью.
Можно говорить о классификации цементных растворов по их составу и назначению.
По составу цементные растворы делятся на следующие виды:
- Цементно-песчаный. Раствор замешивается с добавлением песка, который является компонентом, формирующим кристаллическую структуру и препятствующим усадке и образованию трещин. Используется песок средних фракций. Цементные растворы используют для кладки и оштукатуривания стен. Цементная штукатурка прочная, паропроницаемая и устойчива к появлению грибка и плесени. Она может применяться под любые виды покрытий, включая декоративную плитку, а также использоваться для отделки внешних стен зданий.
- Цементно-известковый. Цементно-известковая штукатурка сочетает два вяжущих компонента, из которых цемент — вяжущее водного твердения, а известь — воздушного. Гашеная известь снижает стоимость раствора, а также работает как пластификатор, повышая его подвижность. Цементно-известковую штукатурку можно использовать для отделки любых помещений, в том числе, влажных, а также фасадов зданий. Ее плюсами являются пластичность, прочность, возможности послойного нанесения, влагостойкость, устойчивость к плесени, грибку, доступность и экономичность.
Виды цементных растворов по назначению:
- кладочные;
- штукатурные;
- ремонтные;
- растворы для стяжек.
В зависимости от назначения раствора, выбирается марка цемента, состав раствора и пропорции основных компонентов. Растворы для оштукатуривания должны быть более пластичными, чем кладочные, что достигается применением различных добавок: гашеной извести либо специальных пластификаторов.
Способы и схемы производства цемента
Перерабатываемое в цементной промышленности сырье отличается как составом, так и физико-техническими свойствами. Для каждого вида сырья должен быть выбран такой способ подготовки, который обеспечивал бы тонкое измельчение и равномерное перемешивание компонентов с минимальными энергетическими затратами.
В зависимости от способа подготовки сырьевых смесей различают мокрый, сухой и комбинированные способы производства клинкера. При сухом способе шихту готовят в виде тонкоизмельченного порошка, поэтому перед помолом или в процессе его сырьевые материалы высушивают. Комбинированный способ производства может базироваться как на мокром, так и на сухом способе приготовления шихты. Во втором случае сырьевую смесь готовят по сухому способу, а затем гранулируют с добавкой Принципиальная технологическая схема получения портландцемента сухим способом представлена на рисунке 1.
В природе сырья с такой влажностью практически нет. Желательно совмещать процесс сушки с размолом сырьевых компонентов. Это эффективное решение нашло применение на большинстве новых заводах, работающих по сухому способу производства.
В шаровой мельнице совмещены процессы сушки, тонкого измельчения и перемешивания компонентов сырьевой смеси. Из мельницы сырьевая смесь выходит в виде тонкодисперсного порошка — сырьевой муки. Сырьевая мука поступает в железобетонные силосы, где производится корректирование ее состава до заданных параметров и гомогенизация путем перемешивания при помощи сжатого воздуха. Готовая сырьевая мука поступает на обжиг во вращающиеся печи с запечными теплообменниками и т.
Поступающий с карьера известняк подвергают двух- или трех- ступенчатому дроблению до зерен размером 8…10 мм, а затем направляют в мельницу. Его можно разделить на следующие подгруппы:.
Целесообразность собственного производства
Поскольку производство цемента производится разными способами, и сырье используется разное, оборудование на заводах так же может быть разным. В последнее время большой популярностью пользуются частные мини заводы по производству цемента. Иногда его даже изготавливают в домашних условиях, но об этом мы поговорим позже. Линия по производству цемента. Все дело в том, что оборудование для таких заводов стоит не очень дорого, устанавливаться они могут на относительно небольших площадях, а окупают себя поразительно быстро.
К тому же сборка, разборка и транспортировка производственной линии не вызывает трудностей. Поэтому устанавливать частный завод можно на любом неперспективном сырьевом месторождении, а, выработав его, перевозить в другое место. Такой вариант освободит производителя от задачи транспортировать сырье, что позволит значительно экономить. В некоторых случаях, когда нужно делать бетонную стяжку, а за цементом ехать далеко, народные умельцы берутся изготавливать цемент в домашних условиях.
Основные этапы
Отметим сразу, что процесс изготовления цемента в домашних условиях — процесс очень трудоемкий и требует серьезного оборудования и навыков. Обжиговая печь для производства цемента в домашних условиях.
Книги по строительству и ремонту. Портландцемент и его разновидности являются основным вяжущим материалом в современном строительстве. Портландцемент — продукт тонкого измельчения клинкера, получаемого обжигом до спекания, т. Для регулирования схватывания и некоторых других свойств при помоле клинкера в цемент добавляют небольшое количество гипса 1,
Не надейтесь, что качественный продукт получится у вас с первого раза. До получения настоящего цемента вам придется испортить не один десяток килограммов материала. Обязательным так же является наличие специального оборудования.