Sve o kemiji cementa. Što je cement? Hidraulička veziva

Najčešći pričvrsni materijal u građevinarstvu je cement koji se proizvodi od magnezijevih ili karbonatno-silikatnih stijena. Posljednja sorta čini više od 90% tržišta i zove se Portland cement. Proces proizvodnje uključuje nekoliko faza, niz proizvedenih minerala vezivni materijališirok, bit će korisno za svakog graditelja da otkrije područje primjene praha označavanjem.

Od čega se proizvodi cement - glavna sirovina

Polazni materijali za proizvodnju su čvrsti minerali, u čijoj blizini se nalaze tvornice cementa. Karbonatno kamenje i gline koriste se u proizvodnji klinkera - proizvoda zajedničkog pečenja stijena. Prva kategorija mineralnih tvorevina se troši u većim količinama i predstavljena je varijetetima vapnenca amorfne ili kristalne strukture, a to su:

kreda - meka stijena bijela, sastoji se od kalcijevog karbonata s primjesom magnezija, metalnih oksida i kvarcnih zrnaca;
lapor je prirodna mješavina 50-75% derivata kalcita s 25-50% silikatnih glinastih tvorevina, pogodna za proizvodnju;
školjkaš je vapnenac iz ljuštura morskih životinja, njegova vrsta metamorfizirana pritiskom na visokim temperaturama naziva se mramor;
dolomit – osim kalcijevog karbonata CaCO3 sadrži i magnezijsku komponentu: MgCO3.

Glinene stijene koje unose silikate u klinker su les, ilovače i glineni škriljevi. Kako bi se smanjili troškovi proizvodnje i cementu dala posebna svojstva, tehnologija koristi aditive za legiranje - glinicu, željezo, silicij, otpad iz metalurških postrojenja.

Što je cementni klinker

Ovo je proizvod dobiven sinteriranjem dviju stijena na temperaturi od 1450°C: 75% vapnenca i 25% gline. Klinker izlazi iz peći u obliku granula Ø10-60 mm.

Po kemijski sastav Kalcinirani drobljeni kamen svakog proizvođača može se razlikovati; dan je prosječni postotak:

CaO - 67;
SiO2 - 22;
Al2O3 - 5;
Fe2O3 - 3.

Drobljeni kamen iz peći nije jedina komponenta u proizvodnji portland cementa. Kako bi se usporilo vrijeme stvrdnjavanja konačnog proizvoda, mljevenje granula u fini prah vrši se dodavanjem do 6% kalcijevog sulfata CaSO3 sadržanog u gipsu ili gipsanom kamenu klinkeru.

Mljevenje sastojaka vrši se kuglastim mlinovima uz pumpanje gotovog proizvoda u višetonske silose pneumatskim transportom.

Proizvodnja cementa je regulirana državni standardi: GOST 30515-2013 - opći tehnički uvjeti, GOST 10178-85 i 31108-2003 za građevinske portland cemente. Za posebne tipove razvijeni su posebni standardi.

Glavne značajke proizvoda

Pokazatelji gustoće cementa: rasuti - 900-1100 kg / m³, sa zbijanjem - 1400-1700. Prave vrijednosti specifična gravitacija doseći 3 t/m³. Ima ih nekoliko tehničke karakteristike, po kojem se ocjenjuje kvaliteta vezivnog praha:

Finoća mljevenja određuje: što su čestice manje, to veću površinu pokrivaju u jednom sloju. Kontrolna mjerenja provode se rasipanjem na situ veličine oka 80 mikrona.
Potreba za vodom je količina vlage potrebna da se cement hidratizira i tijesto postane plastično. Višak vode u otopini dovodi do stvaranja pora i pukotina, smanjujući snagu.
Otpornost na smrzavanje je sposobnost proizvoda na bazi cementnog praha da izdrže opetovano smrzavanje i odmrzavanje bez uništenja. Potreban pokazatelj postiže se posebnim dodacima pri miješanju otopine.
Vrijeme stvrdnjavanja - ovisno o debljini šarže, kreće se u rasponu od 0,7-10 sati. Indikator također ovisi o količini gipsa dodanog klinkeru tijekom mljevenja.
Čvrstoća se određuje razaranjem uzorka cementa iz svake šarže ispuštene žbuke. Starost kocki određena je standardom - 28 dana.

Za sve količine koje cementara otprema popunjavaju se certifikati kvalitete koji sadrže navedene karakteristike. Potrošači samostalno provode ulaznu kontrolu kako bi potvrdili poštenje dobavljača.

Koja je marka cementa

Karakteristika čvrstoće portland cementa je njegova klasa, koja se određuje na temelju rezultata ispitivanja kompresije kubičnih uzoraka s rubom od 10 cm. Sastav otopine za punjenje kalupa: na 1 dio vezivnog praha 3 mjere čistog kvarcnog pijeska.

Nakon dodavanja vode, masa se promiješa i ostavi da se stvrdnjava 28 dana. Istovremeno se izlijeva 6-10 metalnih kalupa.

Od toga je 6 uzoraka nasumično odabrano i usitnjeno pod pritiskom. Aritmetički srednji tlak izračunava se na temelju 4 kocke koje su se srušile pod najvećim opterećenjem. Vrijednosti izmjerene u kg/cm² označavaju ocjenu cementa prema GOST 10178-85. Prikaz naprezanja u metričkom sustavu jedinica provodi se prema GOST 31108-2003 u MPa. Ovdje se raspodjela provodi prema klasi čvrstoće cementa.

Ispada da se za procjenu karakteristika čvrstoće istodobno koriste stare i nove klasifikacije. Digitalne serije marki: M200, M300, M400, M500, M600. Odgovarajuće vrijednosti klase tvrdoće: B15; B22.5; B32.5; B42.5; B52.5.

Obilježava

Navedene oznake za pokazatelje čvrstoće portland cementa samo su mali dio podataka šifriranih u punoj etiketi o svojstvima proizvedenog cementa.

S obzirom na istodobnu uporabu standarda s prethodnim oznakama i od 2003. godine, mnogi kodovi sadrže identične podatke.

Proizvođači cementa pokušavaju prenijeti informacije o kvaliteti i svojstvima svojih proizvoda koristeći uvjete oba standarda.

Što znači označavanje cementa prema vrsti aditiva?

Uz glavne komponente, aditivi se uvode u sastav vezivne mineralne tvari, što omogućuje upotrebu cementa u betonu posebne namjene. Podaci o posebnim svojstvima uključeni su u označavanje proizvoda. Slovni kod za prah i aditive:

PC - Portland cement bez aditiva za poboljšanje;
ShPC - pri mljevenju klinkera, troska se dodaje u količini od ≥20%, proizvod se naziva troska Portland cement;
PPC - koristi se za betoniranje u poplavnim uvjetima (pucolani su proizvodi vulkana: pepeo, tuf, plovućac);
SPTs, SSPTs, SSSHPTs - veziva otporna na sulfate, protiv korozije;
B - prah koji se brzo stvrdnjava;
prije Krista - ; klinker za njegovu proizvodnju izrađen je od kaolina i laganih sorti vapnenca;
G - brzovezujući aluminijski prah, sirovine za pečenje su karbonatne stijene i boksit;
GF - hidrofobni cement za betonski proizvodi u vodi;
PL - plastificiran, omogućuje jednostavnost polaganja otopine čak i pri niskim temperaturama;
VRC je ekspandirajući cement otporan na vlagu koji se stvrdnjava u bilo kojem okruženju.

U oznaci GOST 10178-85, broj aditiva označen je slovom i postotkom: D0, D5, D20. Na kraju šifre naznačen je standard prema kojem je proizvod proizveden. Primjer: PC 400-D20-B-PL GOST 10178-85 - Portland cement čvrstoće 400 kg/cm² s dodacima u količini od 20%, brzo stvrdnjavajući, plastificirani.

Dešifriranje cementnih oznaka prema novim standardima

Kodiranje podataka o proizvodu prema GOST 31108-2003 temelji se na podjeli vrsta cementa u 5 skupina, označenih rimskim brojevima. Prva 3 slova su uzeta iz naziva pudera - CEM.

Svaka asocijacija ima karakteristike koje ukazuju na značajke proizvodnje:

I - Portland cement bez aditiva, sastoji se od 95-100% cementnog klinkera;
II - ova skupina je podijeljena u podklase A s dodacima od 6-20% i B - 21-35%. Pucolanski cementi koji sadrže<20% пуццолана, и композитные, в которых присадки суммарно не превышают того же значения;
III - Portland cement od troske sa sadržajem troske od 36-65%;
IV - pucolanski cement s dodatkom od 21-35%;
V je kompozitni prah koji sadrži 11-30% troske i pucolana u istim granicama.

Svaki od aditiva ima svoje slovo u oznaci: I - vapnenac, Z - leteći pepeo, MK - mikrosilika, K - kompozitni aditiv, G - gliezh, Sh - troska, P - pucolan. Nakon toga slijedi broj klase čvrstoće, a zatim slijede slova: N - normalno vrijeme stvrdnjavanja, B - brzo stvrdnjavanje. Primjer: Portland cement od troske CEM III/A 32.5N GOST 31108-2003. Dešifrira se na sljedeći način: čvrstoća cementa je 32,5 MPa, normalno se stvrdnjava i sadrži 36-65% troske.

Vrste cementa i njihova primjena

Portland cementi se koriste u skladu s oznakama, koje izravno ukazuju na posebne uvjete, ako postoje. Za građevinske radove, pri odabiru marke, obratite pozornost na klasu čvrstoće ili ocjenu cementa.

Koraci konstrukcije ovisno o tvrdoći vezivnog praha:

M200 - cement je namijenjen za žbukanje, proizvodnju;
M300 - odgovara monolitu M200, koristi se za betoniranje temeljnih površina ispod temelja, izlijevanje temelja za niske zgrade;
M400 - izgradnja armiranobetonskih konstrukcija čvrstoće M300, cestovnih površina, ploča za popločavanje, potpornih konstrukcija;
M500 - sve vrste vanjskih betonskih radova, izrada aerodromskih ploča i hidrotehničkih konstrukcija od monolita M400.

Sastav rješenja može varirati i postavlja se prema uvjetima objekta koji se gradi. Receptura smjesa određena je projektom.

Tijekom izgradnje industrijskih objekata, izgradnje stambenih zgrada, završnih i popravnih radova koriste se razne građevinske mješavine. Oni uključuju cement, koji je vezivo. Ima jedinstvene karakteristike i, unatoč pojavi novih građevinskih materijala, nema analoga do danas. Teško je reći sve o cementu u kratkom članku. Istodobno ćemo pokušati pružiti detaljne informacije o sastavu, svojstvima, sortama i tehnologiji proizvodnje.

Što je cement

Mnogi su čuli riječ "cement". Definicija ovog pojma može se naći u specijaliziranim izvorima. Cement, neizostavan u građevinarstvu, suha je praškasta tvar anorganskog podrijetla. Izrađuje se visokotemperaturnim pečenjem vapneno-glinene mješavine koja sadrži ove komponente u određenim omjerima. Dobiveni građevinski materijal ima posebne karakteristike izvedbe.

Dodavanjem vode mijenjaju se svojstva:

postaje viskozna (konzistencija poput paste);
poprima tamno sivu nijansu;
brzo dobiva tvrdoću u zraku i vlažnom okruženju;
pretvara u kamen umjetnog podrijetla.

Svatko tko je koristio cement više puta se uvjerio da je to prilično izdržljiv građevinski materijal. Umjetni monolit nije inferioran u tvrdoći prirodnog kamena.

Teško je zamisliti područje gradnje u kojem se ne bi koristio cement

Građevinski materijal ima drevnu povijest. U izvorima nema pouzdanih podataka o cementu. Ne zna se tko ga je prvi izmislio. Povjesničari također teško mogu dati definitivan odgovor na pitanje gdje je izumljen cement. Kao rezultat iskopavanja i znanstvenih istraživanja, drevni cement je više puta proučavan. Kada je izmišljen? Znanstvenici su pokušali odgovoriti na ovo pitanje. Zaključili su da se materijal pojavio mnogo prije naše ere. To potvrđuju uzorci pronađeni u različitim zemljama. Sadržale su gips, vapno pa čak i vulkanski pepeo.

Metode proizvodnje cementa mijenjale su se tijekom tisućljeća. Veziva smanjene čvrstoće postupno su izgubila na važnosti. Zamijenjeni su klinkerom dobivenim pečenjem, kao i posebnim modificirajućim komponentama.

Spoj

Puna kemijska formula građevinskog materijala prilično je složena. Sadrži sljedeće tvari:

kalcijev oksid u količini od 67%;
silicijev dioksid u volumenu 22%;
aluminijevih oksida oko 5%;
željezni oksid, čiji je sadržaj 3%;
modificirajuće komponente - ne više od 3%.

Osnova građevinskog materijala su sljedeći sastojci:

klinker od gline i vapnenca. Svojstva čvrstoće ovise o kvaliteti klinkera. Klinker je glavna komponenta koja se proizvodi zagrijavanjem smjese vapna i gline u rotacijskoj peći. Tijekom pečenja, sirovine koje sadrže glinu i vapnenački materijali tope se u granule zasićene silicijevim dioksidom. Zatim se klinker ponovno žari i drobi u prašnjavo stanje;

Do sada još nisu pronađeni analozi ovog građevinskog materijala, što ukazuje na jedinstvena svojstva cementa

komponente mineralnog porijekla. Uvođenje posebnih aditiva proširuje opseg primjene, poboljšava karakteristike performansi i daje potrebna svojstva. Dodaju se zrnaste troske, drobljeni škriljasti materijali, pucolanski sastojci i drobljeno vapno. Regulatorni dokumenti koji reguliraju sastav građevinskih materijala sadrže podatke o sadržaju raznih kemikalija u mineralnim komponentama;
posebni aditivi i pomoćne komponente koje sadrže kalcijev sulfat. Dodavanje ovih sastojaka ne utječe na brzinu upijanja vlage i trajanje uporabe radne smjese. Promjena koncentracije kalcijevog sulfata, koji je dio modifikatora, omogućuje vam reguliranje trajanja procesa hidratacije unutar potrebnih granica. Da biste to učinili, dodaje se gipsani prah.

Uz navedene glavne komponente, uvode se posebni aditivi koji povećavaju otpornost cementnog sastava na visoke temperature, kiseline, lužine i agresivna okruženja. Dodaci također povećavaju otpornost na vlagu, poboljšavaju prianjanje na čeličnu armaturu, a također utječu na pokretljivost cementnog morta.

Kada se osuši, to je zrnasta, homogena masa sive boje.

Glavne karakteristike

Upotreba cementa povezana je s njegovim svojstvima. Sadašnja norma regulira sljedeće karakteristike:

svojstva čvrstoće. Oni se razlikuju za sastave cementa različitih marki. Čvrstoća se utvrđuje laboratorijskom metodom stlačivanjem referentnog uzorka smrznute smjese. Kontrola čvrstoće u skladu sa zahtjevima regulatornog dokumenta provodi se u tri faze: nakon dva dana, kao i jedan i četiri tjedna nakon izlijevanja. Vrijednost parametra se mjeri u megapaskalima. Digitalna vrijednost čvrstoće odgovara marki sastava cementa;
trajanje postavljanja. Parametar karakterizira vremensko razdoblje tijekom kojeg se mijenjaju plastične karakteristike cementne smjese. Pravilno pripremljena otopina počinje se stvrdnjavati nekoliko sati nakon izlijevanja u vrućoj sezoni. U jesen proces hidratacije može trajati 8-10 sati. Vrijeme stvrdnjavanja naglo se povećava na nultoj temperaturi i može biti 15-20 sati. Uvođenje aditiva omogućuje vam reguliranje brzine stvrdnjavanja;
otpornost na negativne temperature. Ova karakteristika se naziva otpornost na mraz. Karakterizira sposobnost stvrdnute cementne mase da izdrži duboko smrzavanje uz daljnje odmrzavanje tijekom mnogih ciklusa. Istodobno se mora održavati cjelovitost niza i karakteristike čvrstoće. Uzrok uništenja je povećanje volumena vode koja zasićuje pore. Uvođenjem aditiva povećava se prag otpornosti na mraz;
gustoća. Parametar karakterizira masu praškaste tvari u jednom kubnom metru materijala. Svježe pripremljeni sastav cementa ima najmanju specifičnu težinu. Tijekom dugotrajnog skladištenja dolazi do zgrušavanja materijala, a tijekom transporta dolazi do zbijanja. Istodobno se povećava gustoća. Karakteristike ovise o veličini drobljenog klinkera. Prosječna vrijednost je 1,3 t/m3.

Nakon što se cement stvrdne, formira se čvrsta veza koja nije inferiorna u gustoći od kamena.

Ostale karakteristike uključuju:

higroskopnost. Stupanj upijanja vode razlikuje se među markama;
veličina mljevenja. Određuje se prosijavanjem kroz sito;
otpornost na koroziju. Povećana uvođenjem posebnih aditiva;
najbolje prije datuma. Ovisi o uvjetima skladištenja i dopuštenoj vlažnosti.

Kvaliteta se smanjuje nakon dugotrajnog skladištenja u skladištu pri visokoj vlažnosti. Pri kupnji građevinskog materijala obratite pozornost na prisutnost potvrde o sukladnosti koja jamči kvalitetu proizvoda.

Vrste materijala

U građevinskoj industriji koriste se različite vrste cementnih materijala, koji se razlikuju po sljedećim parametrima:

sastav;
koncentracija sastojaka;
prisutnost posebnih aditiva;
Svrha;
Svojstva.

Osim robne marke, na ambalaži je naznačen i postotni sastav aditiva

Razlikuju se sljedeće vrste portland cementa:

brzo stvrdnjavanje. Sadrži mineralne dodatke koji smanjuju trajanje razvoja čvrstoće. Koristi se za ubrzano izvođenje građevinskih radova i izradu armiranobetonskih konstrukcija;
otporan na sulfate. Glavna prednost je otpornost na djelovanje sulfata, što se postiže redukcijom kalcijevih aluminata u klinkeru. Koristi se za strukture koje rade u vlažnim ili agresivnim okruženjima;
hidrofobni. Sadrži površinski aktivne tvari koje značajno smanjuju higroskopnost. Rezultat uvođenja aditiva je povećana mobilnost i jednostavnost ugradnje rješenja. Materijal zadržava svoja svojstva pri visokoj vlažnosti;
bijela. Lako se razlikuje od ostalih cementnih sastava. Ima svijetlo sivu boju i ne sadrži titanove okside, soli željeza i mangana. Koristi se za završne radove;
boja. Sadrži posebne pigmente organskog i anorganskog podrijetla koji se dodaju klinker materijalu prije mljevenja. Obojeni spojevi, na primjer, žuti cement, koriste se za završne radove;
pucolanski. Otporan na sulfate, brzo se stvrdnjava na povišenim temperaturama. Obrada u autoklavu značajno povećava karakteristike čvrstoće. Dizajniran za korištenje u tlu kao iu vlažnim okruženjima;
injektiranje. Proizvodi se isključivo za brtvljenje bušotina u eksploataciji plina i nafte. Pruža pouzdanu izolaciju od podzemnih voda i otporan je na pritisak i temperaturu. Snagu dobiva u početnoj fazi stvrdnjavanja.

Cement je suha mješavina koja se posebno koristi za pripremu betonskog morta.

Sljedeći sastavi cementa proizvode se na bazi vapna, troske i gline:

šljaka Polako dobiva snagu. Koristi se u hidrotehničkoj industriji i izgradnji luka;
troska-vapno. Razlikuje se u sporom otvrdnjavanju. Koristi se za žbukanje i zidanje;
aluminasti. Odnosi se na materijale otporne na vatru. Otporan je na koroziju i također je vodootporan.

Prilikom odabira materijala za određeni rad, uzmite u obzir svrhu građevinskog materijala i karakteristike njegovog rada.

Kako se proizvodi cement - tehnologija proizvodnje

Proces proizvodnje uključuje izvođenje sljedećih operacija:

Razvoj ležišta vapnenca, gipsa i gline.
Mljevenje ekstrahiranih materijala.
Sušenje usitnjene sirovinske mase.
Dobivanje vapnenačko-glinenog mulja.
Prženje sirovina za proizvodnju granulata klinkera.
Usitnjavanje klinkera do praškaste konzistencije.
Doziranje i miješanje komponenti.

Cement je široko korišten materijal koji se koristi za sve vrste radova vezanih uz popravak, restauraciju i izgradnju.

Koriste se različite tehnologije koje se razlikuju u načinu pripreme mulja:

suha. Sušenje i usitnjavanje vrši se u mlinu u koji se upumpava zagrijani zrak. Gotova frakcija ima potreban sadržaj vlage;
mokri. Uključuje korištenje krede. Usitnjava se u mokrom stanju, zatim se naboj ispaljuje i drobi;
kombinirani. Kombinira značajke prethodnih metoda ovisno o opremi koja se koristi u tehnološkom ciklusu.

Trenutačno proizvođači preferiraju suhu metodu proizvodnje.

Primjena cementa

Opseg primjene u industrijskoj i civilnoj gradnji je prilično širok:

proizvodnja proizvoda od armiranog betona:
izgradnja temelja;
podizanje zidova zgrade;
izvođenje radova žbukanja;
izlijevanje estriha;
proizvodnja pločica.

Osim toga, materijal se široko koristi za izgradnju cesta, izgradnju mostova i hidrotehniku.

Značajke označavanja

Za klasifikaciju se koriste dvije metode označavanja:

prema europskoj klasifikaciji prema GOST 31108-2003, raznim vrstama cementa dodjeljuje se oznaka CEM s digitalnim indeksom od 1 do 5;
Prema državnom standardu 10178-85, svaka vrsta cementnog sastava ima slovni indeks - PC, ShPTs, BC.

Na primjer, portland cement proizveden prema europskim standardima ima oznaku CEM 1 ili CEM 2, ovisno o vrsti aditiva. Sličan materijal proizveden u skladu s nacionalnim standardom nosi oznaku PC. U skladu s tim, oznaka portlandskog cementa troske može biti CEM 3 ili ShPTs. Oba regulatorna dokumenta sada su na snazi, što je pogodno za proizvođače cementnih proizvoda.

Zaključak

Nakon što se upoznate s materijalom, možete dobiti informacije o sastavu, karakteristikama, značajkama proizvodnje, označavanju i svojstvima građevinskog materijala. Sada neće biti pitanja o riječi "cement". Što je to - shvatili smo. Prilikom kupnje potrebno je obratiti pozornost na karakteristike i kvalitetu materijala prema specifičnostima posla koji se izvodi. Pružene informacije pomoći će vam da donesete pravu odluku.

Oduvijek su se ljudi bavili gradnjom za svoje potrebe, počevši od drevnih građevina i završavajući s modernim tehničkim remek-djelima. Kako bi zgrade i druge strukture ostale pouzdane, potrebna je tvar koja će spriječiti da se sastavni dijelovi pojedinačno raspadnu.

Cement je materijal koji služi za spajanje građevinskih elemenata. Njegova primjena je velika u suvremenom svijetu. Koristi se u raznim područjima ljudske djelatnosti, a o tome ovisi buduća sudbina svih struktura.

Povijest nastanka

Počeli su ga koristiti u davna vremena. Isprva je to bila nepečena glina. Zbog lakoće proizvodnje i raširenosti koristio se posvuda. Ali zbog svoje slabe viskoznosti i stabilnosti, glina je ustupila mjesto toplinski obrađenim materijalima.

Prvi visokokvalitetni građevinski materijali dobiveni su u Egiptu. To su vapno i gips. Imali su sposobnost otvrdnjavanja na zraku, zbog čega su bili široko korišteni. Ovi građevinski materijali ispunjavali su zahtjeve sve dok se nije počela razvijati plovidba. Postala je neophodna nova tvar koja bi se oduprla djelovanju vode.

U 18. stoljeću izumljen je materijal - romantika. Ovo je proizvod koji može otvrdnuti i u vodi i na zraku. No sve veći razvoj industrije zahtijevao je kvalitetnije materijale i vezivna svojstva. U 19. stoljeću izumljeno je novo vezivno sredstvo. Zvao se Portland cement. Ovaj materijal se koristi i danas. S razvojem čovječanstva pred veziva se postavljaju novi zahtjevi. Svaka industrija koristi svoju marku koja ima potrebna svojstva.

Spoj

Cement je glavna komponenta građevinske industrije. Glavne komponente u njemu su glina i vapnenac. Oni se međusobno miješaju i podvrgavaju toplinskoj obradi. Zatim se dobivena masa melje u stanje praha. Siva fina smjesa je cement. Ako ga pomiješate s vodom, masa će vremenom postati kao kamen. Glavna značajka je sposobnost stvrdnjavanja na zraku i otpornost na vlagu.

Priprema cementnog morta

Da bi građevna masa bila potrebne kvalitete, sastav mora sadržavati najmanje 25% tekućine. Promjena omjera u bilo kojem smjeru dovodi do smanjenja radnih svojstava rješenja, kao i njegove kvalitete. Stvrdnjavanje se događa 60 minuta nakon dodavanja vode, a nakon 12 sati smjesa gubi elastičnost. Sve ovisi o temperaturi zraka. Što je veći, to će se masa brže stvrdnuti.

Za dobivanje otopine potreban je pijesak u koji se dodaje cement. Dobivena smjesa se temeljito izmiješa i napuni vodom. Ovisno o obavljenom poslu otopina može biti obična ili obogaćena. Prvi se sastoji od proporcija 1: 5, a drugi - 1: 2.

Vrste i proizvodnja cementa

Trenutno se proizvode mnoge vrste vezivnog materijala. Svaki ima svoj stupanj tvrdoće, što je naznačeno u marki.

Glavne vrste uključuju:

Portland cement (silikat). Ovo je osnivač svih vrsta. Svaki brend ga koristi kao temelj. Razlika je u količini i sastavu dodataka koji cementu daju potrebna svojstva. Sam puder je sivo-zelene boje. Dodavanjem tekućine ono se stvrdne i postane jače. Ne koristi se zasebno u gradnji, već se koristi kao osnova za stvaranje
Plastificirani sastav smanjuje troškove, ima sposobnost smanjenja pokretljivosti otopine i ima izvrsnu otpornost na učinke hladnoće.
Cement troske. To je rezultat drobljenja klinkera i dodavanja aktivnih aditiva. Koristi se u građevinarstvu za pripremu mortova i betona.

Aluminasti. Ima visoku aktivnost, brzinu vezivanja (45 minuta) i stvrdnjavanje (potpuno se događa nakon 10 sati). Također posebno svojstvo je povećana otpornost na vlagu.
Otporan na kiseline. Nastaje miješanjem kvarcnog pijeska i natrijeva silikofluorida. Za pripremu otopine dodaje se natrij.Prednost takvog cementa je njegova otpornost na kiseline. Nedostatak: kratak vijek trajanja.
Boja. Nastaje miješanjem portland cementa i pigmentnih tvari. Neobična boja koristi se za dekorativni rad.

Proizvodnja cementa sastoji se od 4 faze:

Ekstrakcija sirovina i njihova priprema.
Pečenje i proizvodnja klinkera.
Samljeti u prah.
Dodavanje potrebnih nečistoća.

Metode proizvodnje cementa

Postoje 3 metode koje ovise o pripremi sirovina za toplinsku obradu:

Mokro. Ovom metodom potrebna količina tekućine prisutna je u svim fazama proizvodnje cementa. Koristi se u situacijama kada glavne komponente ne mogu sudjelovati u tehnološkom procesu bez upotrebe vode. Ovo je kreda s visokim sadržajem vlage, plastična glina ili vapnenac.

Suha. Sve faze proizvodnje cementa odvijaju se s materijalima koji sadrže minimalnu količinu vode.
Kombinirano. Proizvodnja cementa uključuje mokru i suhu metodu. Početna cementna smjesa se priprema s vodom, a zatim se pomoću posebne opreme filtrira što je više moguće.

Beton

Ovo je građevinski materijal koji nastaje miješanjem cementa, punila, tekućine i potrebnih dodataka. Drugim riječima, to je stvrdnuta smjesa koja uključuje drobljeni kamen, pijesak, vodu i cement. Beton se razlikuje od morta po sastavu i veličini punila.

Klasifikacija

Ovisno o tome koji se vezivni materijal koristi, beton može biti:

Cement. Najčešći tip u građevinarstvu. Osnova je Portland cement, kao i njegove sorte.
Gips. Ima povećanu snagu. Koristi se kao vezivni materijal
Polimerni. Temelje se na Pogodni za rad na vodoravnim i okomitim površinama. Izvrstan je materijal za završne i krajobrazne radove.
Silikat. Vezivo je vapno i silikatne tvari. Svojstvima je vrlo slična cementu i koristi se u proizvodnji armiranobetonskih konstrukcija.

Ovisno o namjeni, beton može biti:

Obični. Koristi se u industrijskoj i civilnoj gradnji.
Posebna. Svoju primjenu pronašao je u hidrotehničkim građevinama, te u cestovnim, izolacijskim i dekorativnim radovima.
Posebna namjena. otporan na kemijske, toplinske i druge specifične utjecaje.

Trošak cementa

Proizvođači proizvode pakirane po težini. Težina vreća cementa je 35, 42, 26 i 50 kg. Najisplativije je kupiti potonju opciju. Najprikladniji je za utovar i omogućuje vam uštedu na pakiranju. Ovisno o objektu u kojem će se izvoditi popravci, koriste se različite vrste cementa, koje imaju svoju cijenu. Svaka vreća cementa se uzima u obzir prilikom plaćanja. Njegova cijena je fiksna i može varirati ovisno o zahtjevima prodavatelja.

Prije nego što počnete izračunavati novčane troškove, morate odlučiti o još jednoj nijansi. Ponekad možete vidjeti oglas koji označava cijenu nižu od standardne. Ne biste trebali upasti u takvu zamku. U takvim slučajevima skupi cement se razrjeđuje jeftinijim cementom. Osvojivši nekoliko rubalja, izgubit ćete kvalitetu građevinskog materijala.

Uzmimo jednu vreću cementa od 50 kilograma. Cijena marke M400D0 bit će 220 rubalja. Trošak drugih može varirati, ali u prosjeku je:

M400D20 - 240 rubalja.
M500D0 - 280 rubalja.
M500D20 - 240 rubalja.

Ako trebate samo nekoliko vreća cementa, onda je najisplativije kupiti ih u lokalnoj trgovini građevinskog materijala. A ako vam je potrebna velika količina, trebate se obratiti proizvođaču.

Potrošnja cementa

Prije izvođenja bilo kakvih građevinskih radova postavlja se pitanje koliko je cementa potrebno i kakva bi konzistencija trebala biti otopina. U idealnom slučaju, čvrstoću treba održavati i ne smije se prekoračiti proporcionalnost komponenti.

Kada predstoji važan i ozbiljan posao, miješanje cementa i pijeska "na oko" je neprihvatljivo. Ako ne štedite materijal za uvez, tada će u velikim količinama koštati ogromne količine novca.

Dakle, koliko je cementa potrebno za posao koji se obavlja? Standardi gradnje (SNiP) pomoći će vam odgovoriti. Ovdje se uzimaju u obzir svi razlozi koji utječu na proizvodnju smjese. Usredotočujući se na marku sastava i uzimajući u obzir sve čimbenike, možete jasno saznati stopu potrošnje cementa po 1 kubnom metru otopine.

Glavna značajka koju mnogi programeri ne uzimaju u obzir je da se cement raspoređuje u praznine između čestica pijeska. Zapamtite da je sastav aktivan. Ako se dugo skladišti u zatvorenom prostoru, marka 500 će za nekoliko mjeseci postati 400. Stoga pri kupnji uvijek trebate tražiti potvrdu s datumom izdavanja.

1082 10/09/2019 8 min.

Sama riječ "cement" dolazi od latinskog naziva, što doslovno znači "lomljeni kamen". Ova rasuta tvar je jedan od najčešćih materijala na zemlji, koji se koristi u raznim vrstama građevina.

Beton se izrađuje od cementa, njime se zalijeva temelj, a koristi se za žbukanje i sanacijske radove. Popularni armirani i konvencionalni proizvodi od armiranog betona također se izrađuju na temelju ovog rasutog materijala.

Od čega se sastoji cement i što on zapravo jest? Ovisno o vrsti smjese i marki, sastav će se malo razlikovati, ali glavne komponente će ostati nepromijenjene.

Od čega se sastoji cement, njegova kemijska svojstva

M 800

Cement M 800, ovo je najrjeđe korištena marka. Njegov broj znači da beton izrađen od ovog cementa može izdržati opterećenja do 800 kg/cm3.

Sadrži drobljeni kamen iz stijena visoke čvrstoće, plastifikatore i aditive koji povećavaju karakteristike čvrstoće betona.

Dizajniran je za ojačavanje konstrukcija koje imaju vrlo visoke zahtjeve čvrstoće, pažljivo se promatraju proporcije otopine.

Njegova svojstva:

visoka sposobnost dugotrajnog izdržavanja agresivnih učinaka sulfata;
otpornost na mraz;
utječe na ubrzano stvrdnjavanje gotovog sastava;
ne zahtijeva puno tekućine tijekom proizvodnje za bolju mobilnost.

M 700

Beton od cementa M 700 je težak beton i ima visoku čvrstoću. Cementna smjesa sadrži tvari koje ubrzavaju brzinu vezivanja otopine i, poput M 800, povećavaju čvrstoću konstrukcija.

Sastav betona uključuje: portland cement, mljeveni drobljeni kamen, odabrani pijesak, razne plastifikatore i malu količinu dobro pročišćene vode. Za veću mobilnost dodaju se tvari koje će održati čvrstoću na željenoj razini.

Cement M 700 ima sljedeće prednosti:

estetske kvalitete;
velika snaga;
vodootporan;
koristiti na bilo kojoj vrsti premaza;
bijeli cement je otporan na temperature ispod nule.

M 600

Cement M 600. Ova marka je izrađena, kao i većina drugih često korištenih marki, od gline i vapnenca i obrađena na visokim temperaturama.

Ovaj cement je izdržljiv i češće se koristi u izgradnji strateških objekata i vojnih objekata.

Također se koristi za:

hitni rad;
rekonstrukcija;
restauratorski radovi.

Ova vrsta cementa se ne koristi u proizvodnji proizvoda od armiranog betona opće namjene. Naravno, ova se marka može koristiti, na primjer, u privatnoj gradnji za povećanje vijeka trajanja konstrukcija, ali to će dovesti do potpunog nedostatka ušteda, što neće biti opravdano.

Stupanj cementa, sličan stupnju 600, ali ima širi opseg primjene:

izrada armiranih temelja;
armirane ploče i stupovi;
hitni restauratorski radovi;
izrada greda i međuspratnih ploča;
postavljanje cestovnih površina.

Mješavina je izrađena od međuklinkera, gipsanog kamena i punjenja visoke peći, koja ima toplinsku čvrstoću.

Marka ima dvije varijante.

Prvi je M500 D0 u kojem nema nečistoća i aditiva, to je čista mješavina gline i vapnenačkih stijena, beton od ove mješavine je vodootporan i brzo se stvrdnjava.

Drugi - M 500 D20, uključuje dodavanje ne više od 20% u sastav cementa.

Prva opcija se koristi u izgradnji i proizvodnji betona, druga opcija s aditivima često se koristi za pripremu završnih smjesa i za zidanje; mješavina takvog cementa dobro se odupire koroziji.

Cement se koristi u mnogim vrstama građevina i klasificira se kao Portland cement.

Smjesa se koristi:

u proizvodnji proizvoda od armiranog betona;
u višekatnici;
tijekom izgradnje mostova;
za izradu potpornih zidova;
u izradi temelja od pilota i traka.

Cement M 300 jedna je od najčešćih marki, a koristi se:

u niskoj gradnji;
u građevinarstvu;
za instalacijske radove.

Ekonomski izvedivo područje primjene ove mješavine je izgradnja monolitnih zgrada.

Zbog svojih karakteristika i sastava, ova marka također je vrlo prikladna za izradu trakastih barijera, potpornih konstrukcija, autocesta i cestovnih površina, okvira od pločica, podnih ploča, zidova, stepenica itd.

M 200, M 100

Cijene ove dvije marke niže su od ostalih i ne nude vrhunsku izdržljivost. Glavni opseg upotrebe M100 su završni radovi, podovi, grubi radovi na cesti.

Cement M 200 koristi se za pripremu betonske smjese koja je prikladna za izgradnju lakih konstrukcija.

Oba brenda trenutno se ne proizvode.

Svaka marka cementa ima dodatnu slovnu oznaku, na primjer:

PC znači Portland cement;
ShPC - troska Portland cement;
PL - plastifikator;
SS - cement otporan na sulfate;
BC - bijeli cement GF - hidrofobni;
VRC je brzostvrdnjavajući cement.

Hidrofobni cement, koji je sposoban odbijati vodu i biti otporan na vlagu, napravljen je s dodatkom fino mljevenih tvari koje se ne natapaju vodom. Ova vrsta cementa može se duže skladištiti u suhom obliku. Hidrofobni suhi materijal također daje betonu veću otpornost na mraz u usporedbi s običnim betonom.

Širok izbor cementa i tehnologije koje se stalno razvijaju u njegovoj proizvodnji i iskopavanju stijena omogućuju prevođenje u stvarnost mnogih ideja za izgradnju ili popravak, arhitektonski rad, čak i pod bilo kojim klimatskim uvjetima.

To nije uvijek bio slučaj i iako su betonske zgrade postojale prije više od 5000 godina prije Krista, istinski visokotehnološki proces proizvodnje cementa pojavio se tek u 20. stoljeću i nastavlja se razvijati.

Sudeći prema razmjerima upotrebe u graditeljstvu mortova i betona na bazi mineralnih veziva, čini se da povijest umjetnog kamena na bazi cementa seže stoljećima unatrag. Ali uistinu dokazana tehnologija proizvodnje i optimalni sastav cementa postali su poznati prije manje od dva stoljeća.

Izum kamena

Kamenje prapovijesnih kuća bilo je pričvršćeno u zid uz pomoć gline, ali se nije moglo očuvati bez pečenja, a najstarije građevine koje su došle do nas podignute su vapnenom žbukom. Spaljeni i mljeveni vapnenac (kalcijev oksid - Ca(OH)₂) nakon miješanja s vodom otvrdne, upijajući ugljični dioksid iz zraka, a zatim se ponovno pretvara u kamen. Glavni nedostatak vapnenog veziva je njegova niska otpornost na vlagu, pa se danas više koristi u proizvodnji vapneno-pješčanih opeka.

Druga vrsta gaziranog mineralnog veziva (tj. onog koje dobiva snagu na zraku) je gips. Dobiva se toplinskom obradom i naknadnim mljevenjem prirodnog gipsanog kamena (CaSO 4 -2H 2 O) ili prirodnog anhidrida (CaSCu). Vezivo od gipsa ima dugu povijest korištenja od antičkih vremena do danas. Najupečatljiviji primjeri su luksuzne štukature i skulpturalni ukrasi, limeni materijali (ploče od gipsanih vlakana, gips ploče) za suhu gradnju i metode završne obrade.

Hidraulička veziva

Opseg primjene zračnih veziva ograničen je na ona mjesta gdje gotove konstrukcije nisu izložene vlazi, inače je potrebno koristiti vodoodbojne aditive ili provesti mjere hidroizolacije, stoga je uporaba hidrauličkih veziva praktičnija i raširenija.

To uključuje tvari koje tvore hidratne (molekula vode uključena je u kristalnu rešetku kao sastavni dio) spojeve, kod kojih se transformacija u kameno tijelo i daljnje povećanje čvrstoće može dogoditi u vlažnom okruženju, te izloženost vodi tijekom rada strukture ne dovodi do njihovog uništenja.

Mortovi i betoni za izradu vodonepropusnih konstrukcija pripremaju se na bazi hidrauličkog vapna (od sedimentnih vapnenačkih stijena posebnog sastava – lapora) i portland cementa, a upravo ovaj posljednji daje monolitnim i montažnim elementima građevine potrebnu čvrstoću, a vapneni mortovi koriste se tamo gdje su opterećenja minimalna.

Povijest cementa

Pokušaji prevladavanja niske vodootpornosti sastava vapna i gipsa učinjeni su od davnina. Cement (caementum u prijevodu s latinskog - drobljeni, lomljeni kamen) nastao je dodavanjem raznih mineralnih tvari koje su imale hidrofobna svojstva vapnu. U tu svrhu korišteni su drobljeni ostaci opeke od pečene gline i razne vulkanske stijene. Tako je cement koji su koristili graditelji starog Rima uključivao pucolane - naslage pepela poznatog vulkana Vezuva.

Eksperimenti su nastavljeni stoljećima, sve dok potreba za velikom količinom izdržljivog i jeftinog veziva nije natjerala graditelje da razviju optimalnu tehnologiju za njegovu proizvodnju. Odlučujući doprinos takvim istraživanjima dali su ruski vojni tehničar Yegor Cheliev, koji je objavio knjigu o cementu za podvodne radove (1825.), te zidar iz Leedsa, Engleska, John Aspdin, koji je patentirao portlandski cement (1824.). Ovo ime dolazi od engleskog otoka Portland, koji se nalazi u La Mancheu i sastoji se od vapnenačkih stijena. Kamenje iz kamenoloma koji se nalazi na ovom otoku smatralo se najprestižnijim građevinskim materijalom u Engleskoj. Dobiveni umjetni kamen Aspdin bio mu je vrlo sličan po boji i čvrstoći.

Zanimljivo je da je Chelievova tehnologija više u skladu s onim što se danas naziva Portland cementom, a Aspdinov cement proizveden je bez danas prihvaćenog sinteriranja sirovine.

Tehnologija proizvodnje

Cementna veziva različitih proizvođača mogu se razlikovati u sirovinama, ali su osnovne tehnološke radnje identične. Prva faza je priprema početnih mineralnih sirovina, odnosno nekoliko faza drobljenja vapnenca i gline, miješanje ovih komponenti u potrebnim omjerima. Od čega se pravi cement? Obično je to 3 težinska dijela vapnenca i 1 dio gline. Ponekad se koristi sedimentna stijena - lapor, gdje su ove komponente sadržane u potrebnom omjeru.

"Suha" i "mokra" metoda

Postoje dva načina za postizanje željenog stanja smjese: "suho" i "mokro". Ako je sadržaj vlage u komponentama visok, glina i meki vapnenac (kreda) otopljeni su u vodi, tada se jakim zagrijavanjem (isparavanjem) voda uklanja iz te suspenzije, zvane sirovi mulj. Rezultat je jednolična, fino mljevena smjesa. Ekonomičnija metoda je "suha", gdje nema faze dovođenja mulja do vrenja, a smjesa se usitnjava mehanički.

Dalje, u rotacijskim pećima - cilindrima promjera oko 5 m, duljine oko 200 m, s nagibom za pomicanje sirovinske mase tijekom procesa pečenja, nastaje klinker - zaobljena zrnca koja se pojavljuju tijekom sinteriranja smjese. na temperaturi od 1450 ⁰C kao rezultat fizikalnih i kemijskih interakcija.

Klinker se hladi i odležava do dva tjedna prije završne operacije - brušenja spojeva s određenom količinom gipsa koji se dodaje radi usporavanja procesa vezivanja. Ovdje se konačno formira sastav cementa, u istoj fazi uvode se različiti mineralni aditivi, dajući vezivu potrebna specifična svojstva.

Kemijska osnova

Potrebna svojstva najpopularnijeg veziva određena su kemijskim sastavom cementa. Kao rezultat tehnološke obrade sirovina, klinker postaje kombinacija različitih kemikalija u obliku četiri glavna minerala:

Alit - trikalcijev silikat - čini većinu klinkera - 50-60%. Prisutnost iona mangana, aluminija i željeza u molekularnoj rešetki određuje čvrstoću gotovog morta ili betonske smjese, akumulirane tijekom prvih 28 dana.
Belit - dikalcijev silikat - čini 15-30% i temelj je kasnije dobivene čvrstoće konstrukcije.
Aluminatna faza - trikalcijev aluminat - 5-10%. Brza reakcija aluminata s vodom i moguće prebrzo stvrdnjavanje zahtijevaju uvođenje gipsa koji usporava ovaj proces.
Feritna faza - tetrakalcij aluminoferit - 5-15%

Promjenom postotnog sastava ovih faza i uvođenjem dodatnih komponenti moguće je proizvesti cement čiji će sastav i svojstva najbolje odgovarati konkretnoj situaciji tijekom gradnje.

Vrste cementa

Portland cement od zgure dobiva se dodavanjem granulirane troske, nusproizvoda taljenja željeza u visokim pećima, u portland cementni klinker. Korištenje troske smanjuje troškove, a sastav cementa proizvedenog ovom tehnologijom daje strukturama izrađenim na njegovoj osnovi povećanu otpornost na učinke vode s bogatim mineralnim sastavom, na primjer, morske vode.

Brzostvrdnjavajući je cement s prevladavanjem alitne i aluminatne faze u klinkeru, a odlikuje se posebno finim mljevenjem - sve to ubrzava razvoj čvrstoće.

Portland cement otporan na sulfate koristi se za hidrotehničke građevine čiji su podvodni dijelovi stalno izloženi tvarima koje uzrokuju sulfatnu koroziju. Od čega se sastoji cement namijenjen ovako kritičnim konstrukcijama? U sirovinama klinkera prisutnost trikalcijeva aluminata i belita svedena je na minimum.

Portland cement sa smanjenim stvaranjem topline tijekom razvoja čvrstoće neophodan je za izradu konstrukcija velike mase i volumena, kada toplina stvorena egzotermnom reakcijom stvrdnjavanja može dovesti do stvaranja pukotina. Sastav ovog cementa sličan je cementu otpornom na sulfate.

Bijeli cement

Proizvodi izrađeni od bijelog cementa imaju poboljšane estetske kvalitete. Prisutnost željeznog oksida i manganovog oksida u sirovini daje gotovom prahu karakterističnu sivo-zelenu boju; prema tome, sastav bijelog cementa pretpostavlja minimalnu prisutnost takvih soli i upotrebu laganih, kaolinskih razreda gline za sirovinu.

Postoji mnogo više vrsta cementnih veziva s posebnim svojstvima: hidrofobna, aluminasta, vodootporna, ekspandirajuća, vlačna, plastificirana, pjeskovita itd.

Sastav i snaga

Najvažniji pokazatelj kvalitete cementa je čvrstoća proizvoda izrađenih na njegovoj osnovi. GOST je uspostavio potrebne pokazatelje, koji su označeni posebnim oznakama. Broj označava savojnu i tlačnu čvrstoću u laboratorijskim ispitivanjima standardnih uzoraka na čiju otpornost na opterećenja također utječe sastav cementa. M400 znači da su uzorci izdržali opterećenje od 400 kg/cm² (ili 40 MPa).

Istraživanja pokazuju da je mineralni sastav sirovine najvažniji čimbenik koji utječe na čvrstoću cementnih mortova i betona. Ispravnim odabirom komponenti možete pronaći željeni omjer između stope povećanja čvrstoće i konačne vrijednosti otpora opterećenja, koji se s vremenom samo povećava. Sastav cementa M500 omogućuje vam stvaranje greda i ploča koje mogu izdržati ogromna opterećenja.

Danas se u svijetu proizvodi ogromna količina cementa različitih kvaliteta. Odabir sirovina za njega često je određen ekonomskim čimbenicima, a uz pravilan pristup procesu gradnje potrebno je znati od čega se sastoji cement koji će se koristiti kako biste napravili pravi izbor i bili sigurni u čvrstoću i trajnost budućeg doma.