Z czego produkuje się cement? Jak i z czego powstaje cement?


Magister architektury, absolwent Uniwersytetu Architektury i Inżynierii Lądowej Samara State University. 11 lat doświadczenia w projektowaniu i budowie.

Bez tego materiału nie można sobie wyobrazić nowoczesnego placu budowy. Od ponad stu lat cement umożliwia budowanie najmocniejszych konstrukcji, służy do prac naprawczych, służy do dekoracji pomieszczeń, ale niewiele osób myśli o tym, z czego wykonany jest cement.

Czym zatem jest cement? Materiał ten jest proszkiem na bazie związków nieorganicznych. Wchodząc w interakcję z wodą, proszek ten zaczyna twardnieć i nabiera wytrzymałości monolitycznego, mocnego materiału, wypełniając wcześniej przygotowaną formę.

Reakcja zachodzi po zapewnieniu wystarczającej wilgoci. Po uzyskaniu wytrzymałości konstrukcje cementowe mogą służyć przez długi czas bez zmiany swoich podstawowych właściwości. Zakłady zajmujące się produkcją tego materiału starają się być zlokalizowane w bliskiej odległości od źródła wydobycia surowca, ponieważ wielkość przetwarzania i transportu materiałów do produkcji cementu jest dość duża.

Aby zrozumieć, z czego składa się cement, wystarczy pokazać skład chemiczny najczęściej stosowanego w budownictwie cementu – cementu portlandzkiego. Wykonuje się go w następujących proporcjach:

  • tlenek wapnia – co najmniej 60%;
  • dwutlenek krzemu – nie mniej niż 20%;
  • tlenek glinu – nie mniej niż 4%;
  • tlenek żelaza – nie mniej niż 2%;
  • tlenek magnezu – nie mniej niż 1%.

Formuły pozostałych rodzajów cementu są podobne, jedynie dostosowuje się ilość poszczególnych składników.

Główne cechy cementu

Materiały budowlane, w tym cement, najczęściej bada się na zgodność z następującymi cechami:

  • Wytrzymałość. Aby sprawdzić tę cechę, konieczne będzie wykonanie betonowego cylindra, który następnie zostanie poddany próbom ściskania. Czas ekspozycji na próbkę wynosi co najmniej 28 dni. Jest to okres wymagany pełny zestaw wytrzymałość materiału. Po sprawdzeniu i porównaniu wskaźników w MPa można określić gatunek tego cementu, który jest oznaczony: M200, M300, M400, M500, M600;

  • Odporność materiału na korozję. Będąc w wilgotnym środowisku, konstrukcje betonowe nieobrobione specjalnymi związkami, ulegają korozji. Aby wyeliminować ten proces, zaleca się stosowanie specjalnych dodatków podczas tworzenia zaprawy do betonowania. To samo dotyczy ochrony przed działaniem substancji aktywnych i różnych chemii gospodarczej. Do pracy w agresywnym środowisku i wysokiej wilgotności opracowano specjalną markę - cement pucolanowy;
  • Mrozoodporność. Ta cecha określa się w cyklach zamrażania i rozmrażania materiału, podczas których jest on w stanie zachować swoje pierwotne właściwości. Kiedy wilgoć zamarza w porach i mikropęknięciach podstawa betonowa następuje ekspansja, która wpływa na jakość betonu i prowadzi do jego zniszczenia. Aby wzmocnić strukturę betonu, konieczne jest zastosowanie specjalnych dodatków, które pozwalają betonowi wytrzymać nagłe zmiany temperatury. Dodatki służą również do organizacji pracy czas zimowy;
  • Zapotrzebowanie na wodę. Wyrażony jako procent w stosunku do całkowitej objętości roztworu o wymaganej plastyczności. Maksymalne zapotrzebowanie na wodę w cemencie portlandzkim wynosi 28%. Należy rozumieć, że mieszanka wymagająca minimalnej ilości wody daje mocniejszy i bardziej niezawodny beton, natomiast roztwór nasycony wodą daje porowatą strukturę betonu, która charakteryzuje się mniejszą wytrzymałością;
  • Ustawianie czasu. Wskaźnik ten jest ważny dla organizacji pracy. Nie powinna być zbyt długa ani krótka, aby nie zakłócać procesu wylewania podłoża lub muru. Charakterystyka ta jest regulowana ilością gipsu w suchej mieszance. Jeśli ilość gipsu jest większa, wiązanie zachodzi szybciej, jeśli jest mniejsza, wiąże się wolniej. Optymalnie proces wiązania cementu następuje w ciągu 10 godzin, a początek wiązania w ciągu 40-50 minut.

Rodzaje produktów według obszaru zastosowania

Do przeprowadzenia różne typy praca wymaga pewnych cech rozwiązania. Szerokie zastosowanie otrzymał cement portlandzki, który można wykorzystać do większości rodzajów prac. Ale w specjalnych warunkach wymagane są inne marki:

  • Biały cement portlandzki. Materiał ten wyróżnia się drobniejszym przemiałem i wyższą zawartością gipsu. Służy do montażu podłóg samopoziomujących, ponieważ biały cement pozwala uzyskać bazę wysokiej jakości i atrakcyjną wygląd. W razie potrzeby do kompozycji cementu można dodać różne pigmenty, co umożliwia uzyskanie kolorowego roztworu.
  • Cement portlandzki odporny na siarczany. Przeznaczony do budowy konstrukcji narażonych na wielokrotne narażenie na działanie agresywne i wilgotne środowisko. Materiał ten wykorzystywany jest do produkcji pali i filarów mostów.
  • Cement żużlowy. Stosowany do odlewania konstrukcji i elementów przeznaczonych do pracy pod wodą lub w ziemi.
  • Cement pucolanowy. Charakteryzuje się doskonałą odpornością na wodę słodką i służy do montażu konstrukcji hydraulicznych.
  • Cement glinowy. Materiał ten służy do budowy konstrukcji pracujących w wodzie morskiej, a także do prac naprawczych w ujemnych temperaturach.

Surowce do przygotowania

Próbują zaplanować lokalizację produkcji cementu w pobliżu głównych złóż surowców. Surowcem są naturalne skały wydobywane metoda otwarta. Z czego zatem wytwarza się cement?

  • Skały węglanowe. Należą do nich: kreda; skały muszlowe i inne wapienie; dolomit; margiel. W produkcja przemysłowa Wykorzystuje się głównie skały wapienne. Materiał ten pozwala zwiększyć efektywność interakcji podczas procesu wypalania.
  • Skały gliniaste. Należą do nich: glina; łupki ilaste; gliny; less. Materiał ten jest niezbędny do uzyskania plastyczności mieszanki i stosowany jest głównie przy produkcji cementu metodą suchą.
  • Suplementy Aby uzyskać określone właściwości zaprawy cementowej, konieczne jest dodanie do podstawowego składu substancji, które mogą dostosować właściwości materiału. Dodatki obejmują: tlenek glinu; krzemionka; fluoryt; apatyty.

Dodatki do cementu.

Jak cement jest przygotowywany w produkcji

Głównymi substancjami, z których produkowany jest cement, są wapień i glina. Z tych dwóch składników w specjalny sposób przygotowuje się klinkier, który następnie miesza się z innymi dodatkami, które decydują o jakości, marce i właściwościach rozwiązania. Obowiązkowe dodatki to: gips, dolomit, cementyt.


Etapy produkcji cementu.

W przyrodzie występuje klinkier w czystej postaci – margiel, jednak ze względu na niewielkie zasoby tego minerału nie ma możliwości wykorzystania go na skalę przemysłową, dlatego producenci krajowi i zagraniczni przygotowują klinkier z tradycyjnych surowców.


Margiel.

Produkcja cementu dzieli się na następujące etapy:

  • Aby przygotować klinkier, należy dokładnie wymieszać składniki w specjalnych bębnach o dużej pojemności.
  • W kolejnym etapie przygotowana masa trafia do pieca, gdzie wypalanie odbywa się przez 3-4 godziny w temperaturze bliskiej półtora tysiąca stopni. W rezultacie klinkier powstaje w postaci drobnych frakcji (o średnicy do 5 cm).

Prażenie osadu.
  • Następnie powstałe ziarna klinkieru rozdrabnia się w bębnach za pomocą przesiewaczy kulowych. Podczas przetwarzania materiału konieczne jest osiągnięcie stanu sproszkowanego mieszaniny.
  • NA końcowy etap Niezbędne dodatki dodaje się do gotowego cementu i wysyła do pakowania w worki lub leje zasypowe.

Istnieją trzy sposoby wytwarzania cementu. Różnią się techniką obróbki klinkieru.

  1. Metoda mokra. Klinkier wytwarza się przy użyciu wody, kredy i gliny. W wyniku wymieszania substancji w bębnie powstaje mokra masa – mieszanina. Jest wysyłany do wypalenia, po czym powstałe granulki są kruszone i mieszane z niezbędnymi dodatkami. Ta metoda jest uważana za dość kosztowną, dlatego obecnie coraz częściej stosuje się inne metody.
  2. Metoda sucha. Pozwala ograniczyć etap mieszania gotowa mieszanka z dodatkami, gdyż cały proces sprowadza się do przygotowania, rozdrobnienia i wymieszania gotowych składników. Ta technologia cieszy się coraz większą popularnością, gdyż pozwala znacząco obniżyć koszty produkcji i końcową cenę produktu.
  3. Metoda łączona. Ta technologia wykorzystuje różne kształty produkcja klinkieru, łącząca etapy produkcji stosowane metodą suchą i mokrą.

Jak zrobić cement w domu

Przede wszystkim powinieneś od razu zrozumieć, że nie będzie możliwe uzyskanie produktu wysokiej jakości w domu lub w garażu. Nie wystarczy umieć samodzielnie wyrobić cement, bo oprócz tego trzeba będzie zakupić specjalny sprzęt lub maksymalnie wysilić mięśnie, co ostatecznie okazuje się dość kosztowne i żmudne. Dużo łatwiej kupić gotowy produkt w sklepie.

Bardzo w prosty sposób Aby uzyskać roztwór odpowiedni do cementowania małych pęknięć w domu, należy przygotować mieszaninę na bazie następujących składników: wody, wodnego wapna i popiołu kamiennego. Substancje te miesza się aż do uzyskania jednorodnej, lepkiej masy, którą należy natychmiast zużyć, ponieważ okres trwałości tego roztworu nie przekracza dwóch godzin.

Inne możliwości samodzielnego wytwarzania cementu obejmują piec do wypalania materiału i młyn do mielenia klinkieru na proszek.

Jak zrobić zaprawę cementową

Do przygotowania zaprawy cementowej potrzebny będzie sam cement, woda i wypełniacz (do tynku i zaprawy murarskie używany jest piasek rzeczny lub kamieniołomowy).

Proporcje składników roztworu zależą od zastosowania materiału, jednak w większości przypadków zaleca się stosowanie wzoru: 3 części piasku na 1 część cementu. Wodę dodaje się w zależności od potrzeby uzyskania bardziej plastycznego lub lepkiego roztworu.

Jeśli chcesz uzyskać konstrukcję o wyższych parametrach wytrzymałościowych, zwiększ udział cementu. Przygotowanie roztworu należy rozpocząć od zmieszania suchych frakcji i dopiero po uzyskaniu jednorodnej masy zaczyna się wlewać wodę małymi porcjami, stopniowo uzyskując wymaganą konsystencję.

Nazywany cementemspoiwo, utwardzanie w wodzie i powietrzu, uzyskiwane przez łączne drobne mielenie klinkieru i wymagana ilość gips i dodatki. Klinkier otrzymywany jest w wyniku wypalenia przed spiekaniem mieszaniny surowców składającej się z wapienia i gliny lub innych materiałów (margiel, muły nefelinowe, żużel wielkopiecowy), przyjętej w proporcji zapewniającej utworzenie w klinkierze faz krzemianów wapnia, glinianów i glinoferrytów . Klinkier jest jednym z najważniejszych składników cementu, podstawowe właściwości otrzymanego z niego cementu zależą od jego składu.

Wprowadzenie do składu cementu do 15% aktywnych dodatków mineralnych przewidzianych normą wpływa w stosunkowo niewielkim stopniu na jego właściwości. Jeśli dodasz więcej takich dodatków (powyżej 20%), właściwości powstałego produktu będą już znacznie różnić się od właściwości cementu. Produkt ten nazywa się cementem pucolanowym. Standardowa różnica w dozowaniu dodatków hydraulicznych od 15 do 20% jest wykonywana w celu wyraźniejszego rozróżnienia cementu od cementu pucolanowego.

Ciężar właściwy cementu portlandzkiego waha się w granicach 3,0-3,2. Ciężar objętościowy cementu w stanie sypkim wynosi 900-1300 kg/m3, a w stanie zagęszczonym 1400-2000 kg/m3. Przy obliczaniu pojemności magazynów przyjmuje się ciężar objętościowy równy 1200 kg/m3, a przy dozowaniu objętościowym materiałów do przygotowania mieszanki betonowej przyjmuje się 1300 kg/m3.

Cement (GOST 10178-76) produkowane bez dodatków lub z aktywnymi dodatkami mineralnymi, które spełniają wymagania OST 21-9-74. Do głównych właściwości cementu zalicza się: wytrzymałość (aktywność), czas wiązania, równomierność zmiany objętości, stopień rozdrobnienia, gęstość, zapotrzebowanie na wodę, oddzielanie wody, mrozoodporność, wydzielanie ciepła, przyczepność do zbrojenia stalowego.

Zapotrzebowanie wodne zaczynu cementowego. Woda dodawana do cementu podczas mieszania jest niezbędna do prawidłowego przebiegu procesów chemicznych zachodzących podczas utwardzania cementu oraz do nadania ruchliwości (plastyczności, płynności) świeżo przygotowanej zaprawie cementowej lub betonowi, co zapewnia gęstość jej umieszczenia w formie lub szalunku . Zmniejszenie zapotrzebowania na wodę i zwiększenie plastyczności cementu można osiągnąć poprzez wprowadzenie plastyfikujących organicznych i nieorganicznych środków powierzchniowo czynnych, np. zacieru drożdżowo-siarczynowego.
Więcej szczegółów - zapotrzebowanie na wodę i zdolność wiązania zaczynu cementowego.

Przez cement rozumie się spoiwo otrzymywane w wyniku mielenia klinkieru, a także gips i dodatki. Klinkier powstaje w wyniku spiekania masy surowcowej zawierającej wapień i glinę. Klinkier może również zawierać osad nefelinowy, margiel i żużel wielkopiecowy. Klinkier jest głównym składnikiem cementu i wpływa na jego cechy jakościowe.

Wprowadzenie dodatków mineralnych w ilości do 20% wag. może znacząco zmienić właściwości materiału wyjściowego. Jeśli zawartość dodatków przekracza 20%, powstaje cement pucolanowy.

Produkcja cementu

Cykl produkcyjny składa się z kilku etapów:

  • Pierwszy etap polega na podgrzaniu mieszaniny gliny i wapna gaszonego (w zależności od rodzaju cementu mogą występować inne składniki) do temperatury +1450°C, w wyniku czego powstają granulki klinkieru.
  • Drugi etap polega na dodaniu granulatu z gipsem (gips dodawany jest w celu regulacji czasu wiązania, można go zastąpić siarczanem wapnia) i mieleniu. Następnie wprowadzane są dodatki (jeśli to konieczne), które wpływają na właściwości cementu. Średnie parametry klinkieru obejmują zawartość 67% CaO, 5% Al 2 O3, 22% SiO 2, 3% Fe 2 O 3 i pozostałych składników w ilości 3%.

Jaki jest skład cementu

  • Alit(Ca 3 SiO 5) to krzemian trójwapniowy, który zapewnia szybką reakcję z wodą. Składnik ten odgrywa znaczącą rolę w zwiększaniu wytrzymałości cementu. Jego zawartość w klinkierze wynosi 50-70%.
  • Belit(Ca 2 SiO 4) – krzemian dwuwapniowy. Po zmieszaniu z wodą początkowo reaguje powoli, a jego wpływ na wytrzymałość betonu jest znikomy. Aby uzyskać więcej później Belite znacznie zwiększa wytrzymałość konstrukcji. Zawartość belitu w klinkierze wynosi 15-30%.
  • Faza glinianowa(Ca 3 Al2O 6) – glinian trójwapniowy. Po zmieszaniu z wodą składnik może powodować szybkie wiązanie. Dlatego do kompozycji cementu dodaje się gips lub podobne składniki, aby kontrolować proces wiązania. Zawartość fazy glinianowej w klinkierze wynosi 5-10%.
  • Faza ferrytowa(Ca 3 Al2O 6) glinoferryt tetrawapniowy. Szybkość reakcji z wodą jest pośrednia pomiędzy belitem i alitem. Udział fazy ferrytowej w składzie klinkieru wynosi 5-15%.
  • Inne elementy(na przykład tlenek wapnia lub siarczany metali alkalicznych) nie więcej niż 3%.

Główne cechy cementu

Według GOST 10178-76, ten materiał mogą być produkowane z dodatkami lub bez. Ich zawartość może wpływać na takie właściwości cementu jak:

  • Wytrzymałość– zdolność materiału do przyjęcia określonej ilości obciążenia bez zniszczenia. Istnieje bezpośredni związek pomiędzy wytrzymałością a zdolnością cementu do twardnienia po zmieszaniu z wodą. Wytrzymałość oznaczona jest literą „M” i wartością liczbową 300, 400, 500, 550, 600, rzadziej 700 i 800. Wskaźnik ten określa się poprzez obliczenie wytrzymałości próbki na zginanie i charakteryzuje obciążenie w kg na 1 cm2.
  • Ustawianie czasu. Na czas wiązania i utwardzania cementu ma bezpośredni wpływ stopień zmielenia klinkieru. Im jest cieńszy mocniejszy materiał. Czas wiązania próbek do badań określa się poprzez badanie gęstości zaczynu cementowego. Oprócz mielenia na czas ich trwania wpływa zapotrzebowanie na wodę i skład mineralogiczny.

Czas wiązania kompozycji o normalnej grubości wynosi minimum 45 minut, maksymalnie 10 godzin. Wraz ze wzrostem temperatury maleją, wraz ze spadkiem temperatury rosną.

  • Zapotrzebowanie na wodę- ilość wody potrzebna do uwodnienia kompozycji i nadania zaczynowi cementowemu określonej plastyczności. Z reguły w procesie hydratacji wykorzystuje się 15-17% wody w stosunku do masy cementu. Jeśli konieczne jest zapewnienie mobilności roztworu, weź 2 razy więcej wody.

  • Gęstość nasypowa. W stanie zagęszczonym wskaźnik ten wynosi 1400-1700 kg/cm 3, w stanie sypkim - 900-110 kg/cm 3. Naraz prawdziwa gęstość cement - 3000-3100 kg/cm 3.
  • Odporność na korozję. Ta cecha zależy od skład mineralny i gęstość materiału. Wraz ze wzrostem stopnia rozdrobnienia klinkieru i wzrostem porowatości betonu następuje spadek odporności na korozję.
  • Rozpraszanie ciepła. Gdy cement twardnieje, wytwarza ciepło. Jeśli proces ten przebiega powoli, ryzyko pęknięć na powierzchni konstrukcji jest minimalne.

W przypadku zaobserwowania przyspieszonego usuwania ciepła nie zaleca się stosowania tego materiału do tworzenia masywnych konstrukcji. Można regulować taki wskaźnik, jak wydzielanie ciepła przez cement, wprowadzając do jego składu obojętne i aktywne dodatki.

  • Mrozoodporność– zdolność do wytrzymania określonej liczby cykli rozmrażania i zamrażania w wodzie słodkiej lub słonej.

Przepis na cement M500

Pomimo imponującego wyboru materiałów i mieszanek budowlanych cement M500 nadal nie traci swojej dużej popularności. Podobnie jak kilkadziesiąt lat temu, wykorzystuje się go niemal wszędzie przy wylewaniu fundamentów i produkcji betonu.

Tak duże zapotrzebowanie na materiał tłumaczy się jego przyjaznością dla środowiska (produkowaną na bazie skał gliniastych), wysoką odpornością na agresywne środowisko i korozją (stosowaną przy budowie zapór i innych konstrukcji hydraulicznych). Służy do produkcji betonu, żelbetonu, piaskowca, azbestocementu, mieszanki budowlane i rozwiązania.

Do grupy cementu zalicza się:

  • BTC – szybkoutwardzalny,
  • BPC – biały,
  • SPC – odporny na siarczany,
  • CPC - kolor,
  • HPC jest cementem hydrofobowym.

Plastyfikowany PC wytwarza się przez wprowadzenie 0,25% gorzelnianego alkoholu siarczanowego do suchej kompozycji. Po dodaniu tego składnika zwiększają się wskaźniki mrozoodporności, a mieszanina zyskuje większą mobilność. Szary Mieszankę nadają zawarte w niej związki żelaza. Jak każdy inny materiał budowlany różni się ilością wprowadzonych dodatków.

Cement M500 - M (klasa wytrzymałości), 500 – obciążenie (kg) na 1 cm2. Procent dodatków można określić liczbą znajdującą się obok litery D w oznaczeniu cementu.

Skład chemiczny cement M500 (PTs 500 D0) (%)

  • 21,55 - tlenek krzemu
  • 65,91 - tlenek wapnia
  • 5,55 - tlenek glinu
  • 4,7 - tlenek żelaza
  • 1,9 - bezwodnik kwasu siarkowego
  • 1,46 - tlenek magnezu
  • 0,35 - tlenek potasu
  • 0,49 - strata przy zapłonie.

Wskaźniki jakości cementu M500:

  • aktywność parowania – 35,3;
  • czas wiązania, 155 minut – początek i 250 minut – koniec;
  • wytrzymałość na ściskanie trzeciego dnia - 34,1 MPa i 51,3 MPa - 28 dnia;
  • stopień zmielenia - 92,3%.

Skład chemiczny klinkieru:

  • tlenek magnezu,% - 1,26
  • Zawartość SO 3,% - 0,1
  • % jonów chloru – 0,0001
  • nierozpuszczalna pozostałość,% - 0,41

Skład mineralogiczny klinkieru (%):

  • C 2 S(2CaO*SiO 2) krzemian diwapniowy – 16,7
  • Z 3S(3CaO*SiO 2) krzemianem trójwapniowym – 59,8
  • Z 4 AF (4CaO*Al 2 O3*Fe 2 O 3) glinoferrytem czterowapniowym – 14,3
  • Z 3 A(3CaO*Al 2 O 3) glinianem trójwapniowym – 6,7

Główne rodzaje materiałów:

  • M500D0– kompozycja proszkowa pozbawiona zanieczyszczeń i dodatków, zdolna do nadania betonowi dużej wytrzymałości, mrozoodporności i wodoodporności. Stosowany w budownictwie przemysłowym, skuteczny przy pracach renowacyjnych, awaryjnych i naprawczych ze względu na wysoką wytrzymałość początkową;
  • M500 D20. Mieszanka zawiera 20% dodatków. Charakteryzuje się wysokim stopniem wodo- i mrozoodporności oraz praktycznie nie podlega korozji. Znajduje zastosowanie w różnych gałęziach budownictwa, przy produkcji fundamentów, żelbetu, belek itp. Ten materiał budowlany ma szerokie zastosowanie w produkcji wyrobów murarskich, tynkarskich, konstrukcyjnych i konkretne rozwiązania, przy wykonywaniu prac remontowo-budowlanych.

Główne cechy cementu M500:

  • Długi okres eksploatacji.
  • Szybko działający (wiązanie następuje po kilku godzinach od wymieszania).
  • Doskonała adaptacja do środowiska.
  • Łatwość przygotowania i użycia kompozycji.
  • Wysoka jakość gotowych konstrukcji, niskie zużycie i odkształcenia.

Zastosowanie cementu M500 może znacznie skrócić cykl budowy i zapewnić wysoką wytrzymałość konstrukcji.

Jednym z najpopularniejszych materiałów budowlanych jest cement. Znajduje zastosowanie w różnego rodzaju pracach: przy wznoszeniu budynków, naprawie i renowacji starych. Ten materiał budowlany opiera się na składnikach pochodzenia nieorganicznego, które mają zdolność wiązania ze sobą składników.

Cement jest integralna część beton, tynk, mieszanki murarskie, bloczki żelbetowe stosowane w budownictwie budynki przemysłowe i różne budynki.

Osobliwości

Po zmieszaniu z wodą ten popularny materiał rodzaj proszku twardnieje, zamieniając się w skamieniały blok. Utwardzanie następuje w przypadku nadmiernej wilgotności powietrza lub obecności cieczy. Obecność wody jest ważnym warunkiem utwardzenia gotowego produktu.

W zależności od składu wyróżnia się kilka rodzajów cementu. Każdy z nich ma unikalny dla siebie stopień twardości, od którego zależy marka i jakość produktu. Cement wytwarzany ze skał jest dość niezawodny. Wykonany jest wyłącznie z wysokiej jakości materiałów.

Najpopularniejsze marki to od M200 do M600. Stosowanie wymagany typ w zależności od zakresu jego wykorzystania.

Cement portlandzki jest najczęściej stosowanym typem skład mineralny, zwany także krzemianem. Utwardza ​​się w środowisku wodnym i w pobliżu wilgotnego powietrza. Szarozielona, ​​sypka substancja po zmieszaniu łatwo rozpuszcza się w wodzie. Gdy mieszanina zacznie wiązać, rozpoczyna się powolne utwardzanie.

Cement portlandzki wchodzi w skład prawie wszystkich grup mieszanek cementowych. Stosowanie tej marki w czystej postaci jest zjawiskiem bardzo rzadkim. Zasadniczo wchodzi w skład mieszanek, betonu budowlanego i zapraw.

Plastyfikowany cement ma ogromną przewagę nad innymi typami. Jego zastosowanie pozwala obniżyć koszty i czas mieszania suchych mieszanek. Nie ma to wpływu na skład niskie temperatury, nadmierna wilgotność, parowanie itp. negatywne wpływy środowisko zewnętrzne.

Cement żużlowy Zawiera żużel wielkopiecowy i kruszony klinkier. Marka ta zawiera dodatkowe substancje w postaci proszku wapiennego i gipsu. Taki cement jest niezbędny przy łączeniu mieszanek budowlanych.

Wysoce aktywny cement glinowy ma unikalny skład. Czas do rozpoczęcia utwardzania wynosi tylko 45 minut. Całkowite utwardzenie roztworu zajmuje około 10 godzin. Główną przewagą tej kompozycji nad innymi jest to, że niezależnie od nasycenia powietrza wilgocią, szybko wiąże. Po dodaniu tego rodzaju cementu do betonu pojawiają się w nim nowe cechy jakościowe: odporność na wilgoć, korozję i duże zmiany temperatury.

Główne komponenty skład cementu typ kwasoodporny są fluorek sodu i piasek kwarcowy. Roztworu takiej substancji nie można uzyskać w zwykłej wodzie. Aby przygotować mieszaninę z tego proszku, użyj płynne szkło, który opiera się na sodu. Zaletą cementu kwasoodpornego jest to, że jest bardzo odporny na działanie kwasów mineralnych i organicznych. Ale wraz z ich obecnością i użytkowaniem żywotność ulega bardzo szybkiemu skróceniu.

Kolorowy cement Zawiera prosty cement portlandzki, do którego dodano pigmenty. Marka ta służy do ozdabiania budynków i wchodzi w skład kompozycji stosowanych przy budowie autostrad na bazie mieszanek betonowych. Cement portlandzki po zmieszaniu z wodą tworzy materiał o strukturze plastycznej. Po wyschnięciu zamienia się w kamień.

Zalety tej substancji:

  • hartowanie bez wysiłku zewnętrznego;
  • bardzo trwała i twarda substancja uzyskana po utwardzeniu;
  • zwiększone bezpieczeństwo chemiczne;
  • jest to produkt przyjazny dla środowiska;
  • bezpieczeństwo przeciwpożarowe;
  • niski koszt;
  • wszechstronność.

Biały cement to proszek, który nabywa swoje jasny kolor o specjalistycznej technologii produkcji i specyficznym składzie. Receptura zawiera klinkier o niskiej zawartości żelaza oraz dodatki mineralne w postaci wapienia, związków chloru i gipsu. Ta kompozycja nadaje mieszaninie jasne odcienie.

Gdy taki zestaw substancji zostanie wypalony i szybko schłodzony, wytrzymałość powstałych produktów wzrasta.

Mieszanina

Cement jest proszkową, suchą substancją. Głównymi składnikami, które po połączeniu wytwarzają ten materiał, jest kilka ważnych składników.

Klinkier – część, odpowiedzialny za siłę. Otrzymuje się go przez wypalenie wapienia lub gliny. Stanowi podstawę gotowego produktu i stosowany jest w mieszankach w postaci granulatu o średnicy do 6 cm. Klinkier produkowany jest w temperaturach przekraczających 1500 stopni Celsjusza. Topi się, tworząc mieszaninę bogatą w dwutlenek wapnia i krzemionkę. Działają jako regulatory cech jakościowych mieszanina cementu. Powstałe granulki rozdrabnia się na drobny pył, a następnie wypala.

Gips odpowiada za szybkość utwardzania kompozycji. Stała zawartość gipsu w mieszance to 6% oczyszczonego gipsu lub kamienia gipsowego w postaci proszku. Jednocześnie dopuszczalna jest obecność zanieczyszczeń w kamieniu gipsowym.

Specjalistyczne dodatki i wypełniacze poprawić cechy jakościowe powstałego rozwiązania, zwiększyć zakres zastosowań w różnych obszarach życia.

Procent tych składników w mieszance reguluje obszar zastosowania proszku cementowego i jego właściwości.

Właściwości

Proszek cementowy jest substancją mineralną, która ma zdolność twardnienia w połączeniu z wodą w obecności powietrza.

Mieszanka ta charakteryzuje się szeregiem ważnych właściwości:

  • Odporność na korozję. Na utwardzony kamień cementowy wpływa wiele negatywnych czynników środowiskowych. W przypadku nadmiernej ilości wilgoci może dojść do korozji obiektów żelbetowych. Można go usunąć na kilka sposobów, np. zmieniając skład minerałów w recepturze, dodając składniki hamujące utlenianie soli w produkcie. W miarę wzrostu odporności na korozję dodawane są substancje polimerowe w celu zmniejszenia liczby porów, dzięki czemu cement jest trwałym materiałem.
  • Mrozoodporność. Wskaźnik charakteryzujący zdolność zamrożonej substancji do wytrzymywania licznych zmian temperatury od niskiej do bardzo wysokiej. Kiedy woda twardnieje, zwiększa swoją objętość, co może prowadzić do pęknięć i pękania kamienia cementowego. W celu zwiększenia takich właściwości jak mrozoodporność, do mieszanki dodaje się dodatki mineralne, które zwiększają odporność na wahania temperatury i zwiększają trwałość.
  • Zapotrzebowanie na wodę. Właściwość charakteryzująca wchłanianie danej objętości cieczy przez cement. Nadmierne nasycenie roztworu wodą powoduje, że część cieczy zostanie wyciśnięta, a powierzchnia produkt betonowy straci siłę i może się zawalić. Ta właściwość jest wymagana. Po uzyskaniu mieszanki o niskim zapotrzebowaniu na wodę cement uzyskuje zwiększoną mrozoodporność i doskonałą jakość. Przy dużym zapotrzebowaniu wody na suchą masę roztwór traci wytrzymałość i staje się porowaty.

  • Ustawianie czasu. Okres czasu, w którym właściwości cementu nabierają plastyczności, nazywa się wiązaniem. Lukę tę mierzy się za pomocą specjalne urządzenia. Rozwiązanie z najlepszymi cechy jakościowe twardnieje w ciągu 45 minut. Proces może trwać do 10 godzin. Na tę właściwość ma wpływ zawartość minerałów, takich jak gips. Wraz ze wzrostem dawki proszku gipsowego czas utwardzania maleje.
  • Stopień zmielenia. Ta jakość dokonuje korekt w okresie utwardzania cementu. Im grubszy proszek jest kruszony, tym mniejsza jest szybkość utwardzania roztworu. Jednocześnie bardzo drobnoziarnisty skład proszku zwiększa zapotrzebowanie na wilgoć podczas mieszania. Dlatego koszt mieszanki cementowej zależy w dużej mierze od stopnia zmielenia.
  • Wytrzymałość. Przy określaniu wytrzymałości kompozycji prototyp ściska się po 28 dniach od momentu ułożenia. Po przetestowaniu cementowi przypisuje się klasę od 300 do 600. A do celów specjalnych - od 700 do 1000.
  • Zmiana głośności. Kiedy cement twardnieje, bardzo często występują odkształcenia, takie jak skurcz. Jeśli ten wskaźnik jest bardzo wysoki, z czasem może nastąpić zniszczenie. betonowy blok. Zgodność z przyjętymi normami odbywa się na specjalnych warunkach.

Zakres zastosowania

Obecnie mieszanka cementowa jest uważana za szeroko stosowany materiał budowlany. Zakres jego zastosowania jest bardzo szeroki. Proszek ten wchodzi w skład roztworów podczas wylewania fundamentów, montażu dachów, układania wykładziny podłogowe, zabezpieczenie armatury sanitarnej. Głównym zadaniem mieszanki cementowej jest łączenie części konstrukcji budowanych budynków.

Cement jest częścią mieszanek betonowych; powierzchnie są wyrównywane roztworem. O wszechstronności tej mieszanki świadczy jej szerokie zastosowanie.

Zakres zastosowania cementu zależy od rodzaju jego gatunku. Najpopularniejsze marki to 400 i 500.. Są zawarte w mieszanki betonowe do każdego rodzaju konstrukcji.

  • Gatunek cementu M600 wykorzystywane do budowy bunkrów wojskowych, silosów rakietowych i innych obiektów.
  • Cement portlandzki stosowane we wszystkich pracach budowlanych.

  • Skład tlenku glinu niezbędne do prac awaryjnych o zwiększonej pilności, na przykład zimą. Ten rodzaj zaprawy cementowej szybko twardnieje, jednak jej zastosowanie jest ograniczone w obszarach o podwyższonych temperaturach.
  • Mieszanka magnezu był stosowany do przygotowania posadzek magnezowych.
  • Biały cement posiada unikalne walory, które pozwalają na wykorzystanie go w tworzeniu obiektów rzeźbiarskich i architektonicznych. Można go dodawać do kompozycji do dekoracyjnego wykańczania powierzchni.

  • Kwasoodporna kompozycja Przeznaczony do mieszania zapraw betonowych niekorodowanych przez kwasy. Jednak pod wpływem zasad taki cement staje się luźny.
  • Cement hydrofobowy znalazła zastosowanie w dziedzinie tworzenia betonów o zwiększonej porowatości.
  • Wodoodporna mieszanka wykorzystywane podczas tworzenia powłoki hydroizolacyjne w warunkach nadmiar wilgoci na przykład przy izolowaniu pęknięć w budynkach.
  • Cement żużlowy stosowane przy budowie obiektów podziemnych i podwodnych.

Dowolna konstrukcja lub prace remontowe niemożliwe bez użycia uniwersalnego materiału budowlanego – cementu różne typy i znaczki. Jesteśmy tak przyzwyczajeni do tego produktu, że nawet nie myślimy o problemie, jak powstaje cement. Czy da się to zrobić w domu i nie przepłacać?

Odpowiedzmy od razu na pytanie: czy można wyprodukować cement własnymi rękami? Mający niezbędny sprzęt i surowce - cement można dostać w domu. W tym momencie Federacja Rosyjska Dużym zainteresowaniem cieszą się mini-zakłady do produkcji cementu o wydajności około 120 000 ton cementu rocznie. Produkcja cementu na potrzeby pojedynczego projektu budowlanego jest nieopłacalna ekonomicznie. Łatwiej i taniej jest kupić ten niezbędny materiał budowlany w fabryce lub sklepie.

Skład cementu

Cement otrzymywany jest poprzez długotrwałe kruszenie klinkieru i gipsu. Klinkier jest produktem równomiernego wypalenia przed spiekaniem jednorodnej mieszaniny surowców składającej się z wapienia i gliny o określonym składzie, zapewniającym przewagę krzemianów wapnia.

Do mielenia klinkieru wprowadza się dodatki: gips CaSO 4·2H 2 O w celu regulacji czasu wiązania, do 15% aktywnych dodatków mineralnych (popiół pirytu, pył spalinowy, boksyt, piasek) w celu poprawy niektórych właściwości i obniżenia ceny cementu.

Produkcja cementu w fabrykach

Producenci cementu stosują obecnie trzy technologie produkcji spoiw:

  • Metoda mokra.
  • Metoda sucha.
  • Metoda łączona.

Warto dodać, że technologię „suchą” stosują zagraniczni producenci cementu: Egipt, Türkiye i Chiny. Technologia „mokra” jest tradycyjnie stosowana w krajowych cementowniach.


Metoda sucha

Nie ma tu potrzeby używania wody. Materiał źródłowy (glina i wapień) jest kruszony przy użyciu specjalnego sprzętu. Suszony i mielony na drobną mąkę, mieszany pneumatycznie i podawany do wypalania.

Powstały w wyniku wypalenia klinkier cementowy rozdrabnia się na odpowiednią frakcję, pakuje i wysyła na magazyn gotowe produkty. Metoda ta pozwala na obniżenie kosztów produkcji, jednak charakteryzuje się „kapryśnością” co do jednorodności materiałów wyjściowych i jest opcją niebezpieczną dla środowiska.

Metoda mokra

Niezaprzeczalne zalety tę metodę polega na możliwości dokładnego doboru składu materiału wyjściowego przy dużej niejednorodności składników wyjściowych: skały, rodzaju skały itp. Materiał wyjściowy (szlam) to substancja ciekła zawierająca do czterdziestu procent wilgoci.

Przed produkcją cementu skład osadu reguluje się w specjalnych basenach technologicznych. Po starzeniu w basenie surowce są wyżarzane w specjalnych piecach obrotowych, a następnie miażdżone.

Metoda mokra wymaga większego zużycia energii cieplnej zużywanej na suszenie surowca. Zwiększa to znacznie koszty produkcji cementu, ale jakość produktu końcowego nie ucierpi z powodu możliwej niejednorodności klinkieru, jak w przypadku wersja mokra.

Metody łączone

Technologia ta opiera się na mokrej produkcji spoiwa. Substancję pośrednią odwadnia się przez specjalna technologia. Klinkier granuluje się z dodatkiem wody, po czym poddaje się wyżarzaniu, a następnie kruszy na taki lub inny gatunek cementu.

Wśród zalet metoda łączona produkcja cementu: wysoki uzysk „użytecznego”, możliwość wykorzystania odpadów z przemysłu hutniczego.

Jak powstaje biały cement?

Technologia produkcji białego cementu różni się nieco od technologii produkcji konwencjonalnego „szarego” materiału. Podobnie jak zwykły „szary” materiał, biały cement produkowany jest metodą suchą i mokrą. Główną różnicą pomiędzy technologią jest wypalanie surowców w wysokich temperaturach i szybkie chłodzenie w wodzie.

Klinkier cementowy biały charakteryzuje się „niską zawartością żelaza” i zawiera w swoim składzie: dodatki mineralne, wapień, gips, sole i inne składniki. Jako surowiec do produkcji klinkieru wykorzystuje się skały węglanowe i ilaste (wapień, glinka kaolinowa, odpady wzbogacające, piasek kwarcowy).

W Federacji Rosyjskiej cement biały produkowany jest tylko w jednym przedsiębiorstwie - Holsim (Rus) SM LLC (do 2012 r. Shchurovsky Cement OJSC). Większość cementu białego na rynek rosyjski dostarczają z zagranicy firmy: Holcim (Słowacja), Cimsa i Adana (Turcja), AalborgWhite (Dania) i AalborgWhite (Egipt).

Główną zaletą białego cementu jest jego unikalna cecha- śnieżnobiały, a główną wadą jest to, że koszt jest wielokrotnie wyższy w porównaniu ze zwykłym „szarym” materiałem.

Wniosek

Teraz wiesz, jak ogólnie wytwarza się cement w fabryce. Informacje na temat prawidłowego wykonania cementu we wszystkich szczegółach, rysunkach, diagramach, tabelach i innych subtelnościach można znaleźć w literaturze specjalistycznej.