Из чего делают цемент, его виды и состав

Все о компонентах и способах производства цемента

Состав и характеристика компонентов

Разновидности вяжущего

Три способа изготовления

• Сухой 
• Мокрый 
• Комбинированный

Материал используется очень широко. Его применяют как самостоятельный продукт и вводят в растворы. Все это благодаря свойству сухой смеси — она может становиться пластичной при добавлении воды и через некоторое время отвердевать, превращаясь в подобие камня. Ее характеристики несколько варьируются в зависимости от состава, поэтому важно знать, из чего делают цемент.

В его составе всегда пять основных ингредиентов. Разберем их на примере портландцемента, одной из самых востребованных разновидностей:

• окись кальция — не меньше 61%;
• кремния диоксид — не менее 20%;
• глинозем около 4%;
• окись железа — не меньше 2%;
• окись магния — не менее 1 %.

Instagram zgbi_kamenskii

В смесь вводятся добавки, улучшающие определенные характеристики материала. В качестве сырья могут использоваться разные породы. Производство обычно размещают в непосредственной близости от месторождений.

Необходимые минералы добывают открытым способом, это:

• Карбонатные породы: доломит, мергель, ракушечник, мел и другие известняки.  
• Глинистые породы: лесс, суглинки, сланцы. 

В качестве добавок используются апатиты, плавиковый шпат, кремнезем, глинозем и т.д.

В продажу поступает множество разновидностей цемента. Они отличаются друг от друга по целому ряду характеристик:

• Прочность. Важнейший показатель, который указывается на маркировке. Она выполняется в виде буквы М и цифры. Последняя и обозначает прочность. Ее определяют в результате проведения технических испытаний.
• Фракция. Определяется помолом смеси. Чем он тоньше, тем более качественной считается продукция. Идеальным считается состав из крупных и мелких частиц, поскольку только тонкий помол требует слишком большого количества воды при замесе.
• Скорость отвердевания. Варьируется путем введения в смесь гипса. В зависимости от назначения продукта может существенно различаться. 
• Морозоустойчивость. Определяется реакцией на цикл замораживание и размораживание. Материал характеризуется количеством таких циклов, которые он выдерживает без изменения своих свойств. 

Instagram metallgroupvitebsk

Потребность в воде при замесе раствора зависит от плотности материала, поэтому количество воды для замеса разных марок разнится. Избыток жидкости уменьшает прочность цемента.

В зависимости от области применения выделяется несколько типов цементных смесей.  

Портландцемент

Отвердевает на воздухе и в воде. Минеральные добавки отсутствуют. Широко используется для возведения разноплановых монолитных конструкций. 

Сульфатостойкий 

Его особенность — повышенная устойчивость к химическим агрессивным средам. Характеризуется невысоким коэффициентом насыщения. Это позволяет применять сульфатостойкий цемент для строительства гидротехнических, подземных сооружений и т.п.

Пуццолановый

Может считаться разновидностью сульфатостойкого, но с добавлением активных минералов. Медленно отвердевает, имеет высокую водостойкость. Используется для гидротехнического строительства.

Глиноземистый

Повышено содержание окиси кальция и глинозема. Это позволяет смеси быстро отвердевать. Применяется для изготовления быстро твердеющих жаростойких и строительных растворов, которые находят применение при ремонтных работах, скоростном строительстве, зимнем бетонировании и т.д.

Кислотоупорный

В состав входит кварцевый песок и кремнефтористый натрий. Замешивается не водой, а жидким стеклом. Используется для получения кислотостойких покрытий. Не выдерживает постоянного воздействия воды.  

Пластифицированный

Изготавливается со специальными добавками, придающими морозостойкость и повышенную подвижность приготовленным на этом цементе растворам. Они приобретают большую прочность, лучше сопротивляются коррозионным воздействиям и отличаются повышенной водонепроницаемостью.

Шлакоцемент

В его рецепт включается шлак, процент содержания которого может варьироваться от 20% до 80% от массы продукта. Это удешевляет материал, замедляет скорость его отвердевания и увеличивает жаростойкость. Применяется для возведения наземных, подводных и подземных объектов.

Instagram tsement_82

Как показывает практика, самым востребованным вариантом является портландцемент. Именно его имеют в виду, когда речь идет о цементе.   

Технология изготовления заключается в получении и последующем измельчении клинкера. Так называются гранулы, которые являются промежуточным продуктом производства. Их состав всегда неизменен. Это известняк и глина, смешанные в пропорции 3:1. В природе существует минерал, полностью идентичный по составу клинкеру. Он называется мергель. Однако его запасы ограничены и не могут обеспечить потребность производства.

Поэтому на заводах используется искусственный аналог мергеля. Для его получения необходимые ингредиенты тщательно смешиваются в больших емкостях специальными барабанами. Подготовленная таким образом масса подается в печи, где обжигается около четырех часов. Температура процесса составляет порядка 1500^оС. В таких условиях порошок начинает спекаться в небольшие гранулы. После остывания клинкерные зерна направляются на помол. Их измельчают в больших барабанах с шаровыми ситами грохотами. На этом этапе важно размолоть гранулы и получить порошкообразный продукт определенных размеров. Помол определяется размерами ячеек сита. Полученный порошок смешивается с необходимыми добавками, которые определяют марку и свойства продукта.  

Instagram tsement_82

Готовые цементные материалы поступают на хранение или на участок расфасовки, где распределяются в тару различной вместимости либо загружаются в специальные автомобили-цементовозы.

Несмотря на общую технологию, для производства состава в зависимости от свойств сырья могут использоваться три способа.

Сухой способ

Этот метод позволяет значительно сократить время и затраты на изготовление цементной смеси. Он предполагает несколько этапов:

1. Сырье дробится до получения зерен мелкой фракции.
2. Подготовленные гранулы сушатся до достижения нужной влажности. Это делается, чтобы облегчить последующие операции.
3. Ингредиенты смешивают в определенных пропорциях. После чего измельчают, получая муку. 
4. Порошок подается во вращающуюся печь, где обжигается, но не спекается в гранулы. 

После остывания готовый продукт направляется на склад или на участок фасовки.

Сухой способ считается наименее энергозатратным, а потому очень выгоден для производителей. К сожалению, он применим не для всех категорий сырья.

Мокрый способ

В некоторых случаях необходимо увлажнение подготовленного к производству материала. В таких случаях используется мокрый способ. Для приготовления клинкера, который состоит из известняка и глины, замешивается смесь из основных компонентов с добавлением воды. В результате получается вязкая масса, которую называют шламом.

Ее закладывают в печь, где происходит обжиг. В этом процессе из шлама формируются гранулы, которые после остывания отправляются на измельчение.

Instagram tabys.cement

Полученный из клинкера порошок смешивается с размолотыми добавками. Только после этого продукт готов к расфасовке и складированию. Произведенный по такой технологии состав имеют самую высокую себестоимость.

Комбинированный способ

Применяется для снижения стоимости готовой продукции. Представляет собой своеобразный симбиоз сухой и мокрой технологии. Изначально замешивается шлам, который впоследствии обезвоживается. Таким образом делают клинкер. Он поступает в печь, работающую по «сухой» технологии. Далее при необходимости проводится смешивание с наполнителями, и продукт готов. Более подробно процесс показан на видео.

Качество цемента во многом зависит от сырья, из которого он произведен, и точности соблюдения всех технологических этапов. Учитывая, что характеристики изготовленных из него строительных материалов определяются качеством смеси, стоит обратить на нее самое пристальное внимание.

Материал подготовила

Инна Ясиновская

что входит в состав, сырье и пропорции при изготовлении

Цемент – это распространенный материал не только в строительстве, но и в декорировании. Из него создают строительные блоки и целые фундаменты, элементы интерьера или сада. Но чаще всего он используется в возведении сооружений. Рассмотрим подробнее этот материал, что это такое и из чего делают цемент.

Содержание

1. Что такое цемент — описание и технические характеристики
2. История появления и сфера использования
3. Из чего сделан цемент, состав и пропорции сырья
4. Марки цемента, какие бывают, применение
5. Маркировка по виду добавок
6. Что такое цементный клинкер
7. Корректирующие добавки
8. Производство цемента, основные этапы изготовления

Что такое цемент — описание и технические характеристики

Сухой цемент выглядит как мелкий порошок, который при перемешивании с жидкостью переходит в пластичную массу. В таком виде материал может принимать любые формы под воздействием человека. После продолжительного контакта с воздухом масса застывает до твердого, каменного состояния.

Смеси принято делить по следующим признакам:

• Назначению.
• Времени, за которое раствор схватывается.
• Виду основного материала (клинкера).
• Скорости затвердевания.
• Веществам, входящим в состав.
• Показателям прочности.

К основным техническим характеристикам материала относят:

• Морозоустойчивость. Сколько раз можно заморозить и дать оттаять материалу без потери прочности.
• Прочность. Проверяют путем механического давления на затвердевший образец. В зависимости от скорости разрушения цементу присваивается та или иная марка.
• Срок, за который схватывается материал. Важно при проведении работ в холодное время года.

История появления и сфера использования

Цемент пришел на смену вяжущим смесям, затвердевающим на воздухе, – гипсу и известняку. Эти материалы обладали низкой водостойкостью и быстро разрушались под воздействием внешних факторов. Прочность воздушных вяжущих веществ пытались повышать, добавляя к ним обожженную глину мелкого помола.

Точно известно, когда изобрели цемент, – в 1824 году. Тогда появился современный портландцемент, названный так из-за английского острова Портланд, состоящего из известняковых пород. После добавления в портландцемент мелких камней, песка и воды раствор можно было применять в качестве бетона. Он хорошо выдерживал нагрузки на сжатие, но плохо работал на растяжение. Через несколько десятилетий начали использовать металлическую арматуру для укрепления конструкций из цемента.

В зависимости от типа добавок и физических свойств цемент применяют в разных сферах:

• изготовление скульптур или частей фасадов,
• декоративное покрытие,
• создание конструкций, находящихся в постоянном контакте с водой, кислотами или под землей.

Некоторые марки раствора используют для проведения аварийных работ в условиях пониженных температур.

Из чего сделан цемент, состав и пропорции сырья

Требования, предъявляемые к физическим и химическим показателям цемента, влияют на состав. Есть четкие пропорции того, из чего состоит цемент – это глина и известняк в соотношении 3:1.

Главные составляющие цемента:

• Клинкер (получают путем обжига известняка и глины. Под действием большой температуры происходит плавление и получается масса с большим содержанием кремнезема и диоксида кальция. От этих веществ зависят физические свойства материала).
• Гипс (от его количества зависит, как быстро затвердеет раствор).
• Добавки для придания тех или иных свойств.

Исходным сырьем при производстве цемента выступают различные горные породы. Это могут быть ископаемые карбонатного типа (мергель, мел, ракушечник, доломитовые породы) или осадочные породы (суглинок, лёсс, глинистый сланец).

Пропорции сырья для получения цемента:

• 60% – известь.
• 20% – кремниевый диоксид.
• 4% – алюминий.
• 2% – гипс.

К корректирующим добавкам относится: минерализаторы, железо, белитовый шлам, апатиты, глинозем и пр.

Самый распространенный состав цемента – портландцемент, имеет следующие пропорции: 25% кремниевого диоксида, 60% извести, 10% гипс и оксид железа, 5% глинозем.

Иногда говорят, что бетон – это то же, что цемент, но это неверное утверждение.

Марки цемента, какие бывают, применение

По ГОСТу упаковка смеси должна содержать информацию о нем: наименование, производителя, класс и марку. Марка обозначает предел прочности затвердевшего образца в килограммах на один квадратный сантиметр. Прочность зависит от того, из чего делали цемент.

Смеси с маркировкой М300 используют во время монтажа сооружений без больших нагрузок.

Цемент М400 подойдет для производства железобетонных изделий и малоэтажного строительства.

Марку М500 применяют для строительства многоэтажных объектов и производства ЖБИ повышенной прочности.

Самый прочный вид цемента – М600, используют для возведения мостов и строительства военных объектов.

Маркировка по виду добавок

Марки цемента указаны в ГОСТе 31108-2016. Это последовательность букв и цифр, которая зависит от использованных в ходе производства добавок и целевого назначения смеси.

Первым идет обозначение вида смеси:

• ЦЕМ I – обычный портландцемент, не имеющий добавок.
• ЦЕМ II – портландцемент с минеральными добавками (если добавок от 5 до 20%, то в маркировку добавляют букву А, если от 21 до 35% – В).
• ЦЕМ III – шлакопортландцемент, содержит размолотый шлак (имеет три подтипа в зависимости от его количества в смеси: А – от 6 до 20%, В – от 21 до 35%, С – от 36 до 60%).
• ЦЕМ IV – пуццолановый цемент с добавками вулканического происхождения.
• ЦЕМ V – композиционный цемент, может включать в себя несколько добавок.

После латинских букв А, В и С кириллицей указывается тип присадки:

• И – известняк.
• М, МК – микрокремнезем.
• З – зола-унос.
• Ш – шлак.
• П – пуццоланы.
• Г – глиеж.
• К – композиционный, содержащий несколько присадок.

Следом в маркировке указан класс прочности застывшего материала. Нормальным принято считать набор прочности за 28 дней, хотя проверка также проводится на второй и седьмой день. После этого на 28-й день образец испытывают на специальном станке. Цифры указывают, какое давление в МПа может выдержать материал.

Соответствие класса и марки представлено в таблице:

После цифр могут идти буквы Б, Н или М. Они говорят о том, с какой скоростью затвердеет раствор: быстротвердеющий, нормальнотвердеющий или медленнотвердеющий. Этот показатель зависит от того, из чего была сделана цементная смесь.

Иногда на упаковке также встречается маркировка «СС». Она не относится к современному ГОСТу и говорит о том, что состав сульфатостойкий.

Нередко производители указывают на упаковке устаревший ГОСТ 10178-85. В нем маркировка материала отличается. Чтобы не запутаться, можно воспользоваться таблицей соответствия маркировок.

Клинкер – это материал, возникающий после первого этапа производства цемента. В специальной печи при температуре свыше 1000 градусов обжигают смесь известняка и глины. В результате получают гранулированный полуфабрикат.

Свойства готового клинкера определяются технологией нагрева, методом помола и охлаждения, составом сырья и добавлением присадок.

В клинкере обязательно присутствуют четыре элемента в определенных пропорциях: не менее 52% алита, 14-31% белита, 4-11% алюмината, 5-15% алюмоферрита.

Кроме изготовления цемента, клинкер используют для облицовки искусственных водоемов и печей, украшения фасадов зданий. Его применяют в качестве керамогранита для украшения интерьеров. Материал может выдержать высокую влажность, а также обладает хорошими теплоизоляционными свойствами.

Корректирующие добавки

Для доведения смесей до требуемых химических и физических показателей, при изготовлении цемента используют различные добавки, чтобы скорректировать его состав. Чаще всего их добавляют для получения оптимальной пропорции диоксида кремния и карбоната кальция в клинкере.

Недостаток диоксида кремния компенсируют добавлением в смесь песка или глины с высоким содержанием кремнезема. Для повышения количества диоксида железа добавляют колчеданные огарки.

Известковый компонент обычно не корректируют, так как его содержание в сырье является ключевым фактором использования именно такой извести для производства цемента.

В готовую смесь также добавляют корректирующие вещества, например, пластификаторы. Они повышают качество смеси, ее морозостойкость, улучшают физические свойства. Для этих целей используют апатиты, глинозем, кремнезем, плавиковый шпат.

Корректирующие добавки применяют для снижения стоимости готовых смесей. К ним можно отнести отходы других отраслей промышленности – колошниковую пыль (отделяется в доменных печах), газовые отходы ТЭС, шлаковые отходы цветной и черной металлургии.

Производство цемента, основные этапы изготовления

Сухой способ производства п/ц.

Процесс изготовления цемента состоит из двух основных этапов: производство клинкера и его перемалывание до вида мелкого порошка. Рассмотрим, как делают непосредственно цемент.

В первую очередь добывают сырье (глина и известняк), доставляют его до места переработки, измельчают и смесь обжигают под воздействием высоких температур.

С целью сокращения затрат на транспортировку, заводы по изготовлению цемента чаще строят недалеко от места добычи сырья.

Существует три способа изготовления цемента:

1. Сухой.
2. Мокрый.
3. Комбинированный.

Сухой способ используется в основном зарубежными странами, тогда как в России производят цемент в основном по мокрому. Сырьем для мокрого выступает мягкая глина и сухой твердый известняк. В начале производства материалы тщательно измельчают (сначала дроблением, а затем помолом). Известняк дробят до частиц размером 8-10 мм. Глину измельчают до размера кусков не более 10 мм в вальцевых дробилках и вымачивают в болтушках, где она достигает влажности 70%.

Измельченная глина попадает в мельницу, где к ней добавляют известняк. Компоненты перемешивают и размалывают. В результате получают шлам влажностью 40%, который погружают в вертикальный бассейн. На этом этапе происходит корректировка состава с помощью добавок и оценка качества шлама. Одобренная смесь перекладывается в горизонтальные накопители, где она ожидает обжига.

В печи для обжига под действием высоких температур шлам расплавляется в клинкер. После охлаждения, его отправляют в дробилки, а затем в мельницы. Туда же досыпают гипс и добавки. Готовый цемент проходит оценку качества, упаковывается и поступает в продажу, или отправляется навалом.

В сухом методе все исходные компоненты – мергель, мел, известняк, глину, уголь – пропускают сквозь сушильный барабан и загружают в мельницу. Измельченные и перемешанные составляющие проходят оценку, и происходит корректировка состава смеси. Далее она поступает в шнеки с целью увлажнения и образования гранул. После этого смесь поступает в печь для изготовления клинкера. Дальше процесс такой же, как и у мокрого метода.

В комбинированном способе сырье подготавливается также, как в мокром. Затем шлам в специальном фильтре обезвоживается до влажности 12-15%. После смесь обжигают в печи, и дальше процесс повторяет мокрый способ.

Теперь известно, как производят этот материал, что входит в его состав. Останется только вычислить, сколько же потребуется цемента по формуле или через специальные онлайн калькуляторы, и можно приступать к необходимым работам.

Что такое цемент, из чего он сделан и как его сделать?

Содержание

Независимо от того, работаете вы на стройке или нет, вы, вероятно, понимаете, что цемент присутствует почти везде, особенно если вы живете в городе с высокими небоскребами и прочными тротуарами.

Но что такое цемент? Из чего это сделано? Как это делается?

В этой статье мы расскажем все, что вам нужно знать о цементе, от его химического состава до процесса производства, включая различные типы цемента и разницу между цементом и бетоном.

Что такое цемент?

Цемент — это вещество, которое в основном используется в строительстве, которое восходит к Римской империи и сегодня все еще используется в качестве одного из наиболее распространенных строительных материалов. Это связано с тем, что цемент очень хорошо связывает другие материалы, потому что он схватывается и затвердевает, что обеспечивает очень прочную связь.

Цемент обладает так называемой высокой прочностью на сжатие, что означает, что он может выдерживать большой вес, не изменяя своей формы и не двигаясь каким-либо образом. Однако цемент имеет низкую прочность на растяжение, что означает, что он не может выдерживать сильное растяжение или растяжение без разрушения, а это означает, что для его усиления необходимо добавлять волокнистые материалы.

Это дает цементу ярлык «связующее», который является термином, используемым для материала или вещества, такого как цемент, который скрепляет материалы вместе, образуя единое целое. Все вяжущие, как правило, работают одинаково: сначала они представляют собой жидкий тестообразный материал, а затем затвердевают. Существует две категории вяжущих, органические и неорганические, которые включают цемент.

Как производится цемент?

Цемент гораздо более химичен, чем многие думают, а прочность, время отверждения, теплота гидратации и устойчивость к сере во многом зависят от того, какие химические вещества использовались и в каком количестве.

Таким образом, производственный процесс строго контролируется, и общие ингредиенты включают ракушечник, известняк, мел, глину, сланец, железо, руду, кварцевый песок и доменный шлак, который является побочным продуктом производства железа в доменной печи. печи.

Затем эти ингредиенты смешивают и нагревают до высокой температуры, в результате чего цемент превращается в вещество, похожее на камень, который затем измельчается в мелкий порошок, известный нам как цемент. Для измельчения этих материалов используются вертикальные стальные мельницы с тремя коническими валками, оказывающими большое давление.

После этого большие вращающиеся печи используются для преобразования смеси в вещество, называемое клинкером, которое представляет собой маленькие серые конкреции диаметром около четырех сантиметров. Стальные шарики разного размера используются для измельчения клинкера, когда он проходит через две камеры.

Цемент настолько мелкий, что содержит 150 миллиардов зерен всего в одном фунте цемента. На данном этапе он готов к транспортировке компаниям для использования в самых разных строительных проектах.

Этот способ производства цемента известен как сухой процесс и является наиболее популярным способом производства цемента. Тем не менее, есть некоторые печи, в которых используется мокрый процесс, что означает, что вода используется для измельчения сырья перед его помещением в печь.

Типы цемента и для чего они используются

Цемент в основном используется в строительстве, и существует множество различных типов цемента, которые можно использовать в зависимости от типа выполняемых работ.

Тип цемента, который используется в строительстве, обычно является неорганическим и может быть классифицирован как негидравлический цемент или гидравлический цемент.

Негидравлический цемент 

Из-за использования извести, оксихлорида и гипсовых пластин, используемых в этом типе цемента, во влажных условиях или под водой он не может схватываться, а вместо этого схватывается при контакте с двуокисью углерода в воздухе. Однако, как только он был установлен и укреплен в сухих условиях, он не вступает в реакцию с любыми химическими веществами.

Негидравлический цемент был первым изобретенным типом цемента и не так широко используется, потому что он менее практичен и удобен в большинстве применений. Например, много строительных работ выполняется снаружи, поэтому, если вы используете негидравлический цемент и начинается дождь, вы не сможете продолжать, пока дождь не прекратится и цемент снова не высохнет.

Недостаток универсальности и практичности является одной из основных причин того, почему он становится менее распространенным, но при некоторых работах с камнем и раствором он по-прежнему часто используется, потому что это обычно происходит внутри помещений.

Гидравлический цемент

Поскольку негидравлический цемент с годами становится все более устаревшим, на передний план вышел новый тип цемента, который называется гидравлическим цементом. На сегодняшний день это наиболее часто используемый вариант, изготавливаемый из известняка, гипса и глины, которые смешиваются при очень высокой температуре.

При создании этого типа цемента учитывались удобство и практичность, поэтому он легко наносится и имеет очень быстрое время высыхания. Это связано с тем, что его ингредиенты образуют устойчивые гидраты силиката кальция при взаимодействии с водой, в результате чего он почти мгновенно затвердевает при заливке — даже во влажных условиях.

Портландцемент

Поскольку портландцемент является одним из наиболее часто используемых цементов, мы сосредоточимся на нем немного больше и поговорим о различных типах портландцемента, которые были классифицированы ASTM, и поговорим о том, как они изготавливаются и для чего используются.

Портландцемент является одним из самых популярных видов гидравлического цемента, используемого в строительстве, он восходит к 19 веку и состоит из глины и известняка, которые смешиваются при очень высокой температуре перед добавлением в вода. Портландцемент является едким материалом, а это означает, что он может химически обжечь вашу кожу, если вы не будете обращаться с ним с достаточной осторожностью. 9№ 0003

Портландцемент можно использовать отдельно или в смеси с другими компонентами, что позволяет получить плотные и гладкие поверхности для таких вещей, как тротуары или крытые склады. Его также можно использовать в кирпичной кладке, если он сочетается с другими составами, так как он образует сильное связующее вещество.

Американское общество по испытаниям и материалам или ASTM разработало различные способы классификации портландцемента в зависимости от типа их использования. Эти типы варьируются от типа I до типа V, и в зависимости от требований работы вы можете сделать выбор между тем, какой тип использовать.

• Тип I является лучшим выбором для общего строительства и имеет приемлемую прочность и низкую теплоту гидратации, когда цемент смешивается с водой и выделяется тепло. Обычно он используется для полов, мостов, канализации, труб и армированных зданий, и это лишь некоторые из них.
• Тип II имеет те же области применения, что и тип I, но создает немного больше гидратации, но с меньшей скоростью и устойчив к воздействию серы, что делает его популярным выбором как в Канаде, так и на западе США, поскольку он имеют условия, богатые серой.
• Тип III по химическому составу почти идентичен типу I, но имеет более короткое время отверждения, что означает, что требуется меньше времени для затвердевания. Отчасти это связано с тем, что он имеет более тонкий помол и содержит большее количество силиката трикальция. Кроме того, он становится прочнее, чем тип I, и хорошо подходит для строительства, требующего быстрого схватывания цемента, чтобы проект можно было быстро завершить и ввести в эксплуатацию.
• Тип IV был изготовлен таким образом, чтобы он не выделял столько тепла во время гидратации, которая достигается за счет небольшого изменения ингредиентов.

Однако за это приходится платить, поскольку этот цемент не обладает такой высокой прочностью, как другие типы портландцемента, но все же может использоваться для строительных конструкций с низким отношением площади поверхности к объему, таких как гравитационные плотины.

Это связано с тем, что если бы цемент имел более высокое количество тепла во время гидратации, это могло бы привести к трещинам в плотине, которые могут иметь разрушительные последствия.

Наконец, тип V во многом похож на тип II, но гораздо более устойчив к серным атакам. Это достигается за счет снижения содержания определенного химического вещества, называемого C ₃ А менее 5 %. Это делает его подходящим для структур, которые находятся под землей, где они могут контактировать с ионами, богатыми серой.

В бетонном строительстве используется до 13 различных видов цемента, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Цемент — это то же самое, что и бетон?

Термины «цемент» и «бетон», кажется, используются для обозначения друг друга в повседневном разговоре, но обычный человек может не знать, что цемент является составной частью бетона и это не одно и то же.

Бетон изготовлен из смеси пасты и заполнителей, где паста представляет собой воду и портландцемент, а заполнители — гравий, песок и щебень. Если вы один из тех, кто использует цемент и бетон взаимозаменяемо, не расстраивайтесь, потому что это было обычным явлением в течение 600 лет!

Производство цемента иллюстрировано

1.) Известняк добывается в карьере. Это основной ингредиент, необходимый для производства цемента. Также необходимы меньшие количества песка и глины. Известняк, песок и глина содержат четыре основных элемента, необходимых для производства цемента. Четыре основных элемента — это кальций, кремний, алюминий и железо.

2.) Известняковые породы размером с валун транспортируются из карьера на цементный завод и подаются в дробилку, которая дробит валуны на куски размером с мрамор.

3.) Кусочки известняка затем проходят через блендер, где они добавляются к другому сырью в правильной пропорции.

4.) Сырье перемалывается в порошок. Иногда это делается с помощью роликов, которые придавливают материалы к вращающейся платформе.

5.) Затем все отправляется в огромную, очень горячую, вращающуюся печь для прохождения процесса, называемого «агломерация». Спекание означает: превращение в связную массу путем нагревания без плавления. Другими словами, сырье становится частично расплавленным. Сырье достигает температуры около 2700°F (1480°C) внутри печи. Это вызывает химические и физические изменения в сырье, и они выходят из печи в виде больших, стеклообразных, раскаленных докрасна шлаков, называемых «клинкером».

6.) Клинкер охлаждают и измельчают в мелкий порошок серого цвета. При окончательном измельчении также добавляется небольшое количество гипса. Теперь это готовый продукт – портландцемент.

Затем цемент хранится в силосах (больших накопительных резервуарах), где он ожидает распределения.

Цемент обычно отгружается навалом в специально изготовленных грузовиках, по железной дороге или даже на барже или корабле. Некоторые упакованы для тех, кто хочет небольшое количество.

Видео о том, как производится цемент

Видео от Lafarge Exshaw Cement Plant

Интерактивный 3D-цементный завод

Поскольку вы оставались со мной до конца этой статьи, я думаю, вы заслуживаете того, чтобы поиграть с этим интерактивным 3D-цементным заводом 😅

Из чего состоит цемент и как он используется в строительстве?

Из каких материалов состоит цемент?

Существует множество материалов, из которых состоит цемент, но наиболее распространенными являются:

• Известняк
• Раковины
• Мел

Однако цемент можно комбинировать с мергелем, песком и железной рудой (в зависимости от требуемого применения). При нагревании вышеуказанные компоненты образуют твердое, похожее на камень вещество, которое затем тонко измельчается в порошкообразное вещество, известное как цемент!

Как производится цемент?

В современном строительстве цемент производится в лабораториях и проходит серию строгих химических и физических испытаний, чтобы убедиться, что он соответствует всем спецификациям, связанным со строительством. Большинство компаний, производящих цемент, будут использовать так называемый сухой метод. Этот тип производства включает в себя измельчение сырья (преимущественно известняка и глины) до состояния мощности. Затем его смешивают с другими материалами, включая железную руду, песок и летучую золу, смешивают и помещают в печь.

Когда цемент загружается в печь

Обычно температура в печи устанавливается примерно на 2700 градусов по Фаренгейту, чтобы эффективно работать с цементом. Большинство традиционных печей имеют диаметр примерно 10–14 футов, а некоторые промышленные печи достигают высоты 50-этажного дома. Печь состоит из двух частей: верхней и нижней. На верхнем конце вставляется тонкоизмельченный материал, который взрывается пламенем, образующимся на нижнем конце.

Пока материал горит в печи, некоторые элементы сгорают и превращаются в газы, и образуется новое вещество, известное как клинкер. Клинкер выглядит как маленькие серые шарики, и они отфильтровываются из нижней части печи, а затем охлаждаются до приемлемой температуры. После охлаждения клинкер измельчается и смешивается с гипсом и известняком, и теперь он готов к использованию в любом бетонном строительном проекте.

Забавный факт

Знаете ли вы, что содержание цемента настолько тонкое, что каждый 1 фунт цемента содержит 150 миллиардов зерен?

Хотя сухой процесс является наиболее современным и популярным способом производства цемента, в некоторых печах в США используется мокрый процесс. Эти два процесса по существу похожи, за исключением того, что в мокром процессе сырье измельчается с водой перед подачей в печь.

Почему мы используем портландцемент?

Портландцемент остается наиболее используемым и распространенным типом цемента на строительном рынке. Он создан с использованием описанных выше методов, с основными материалами, включая известняк и глину в печи (это связующие материалы). Портландцемент обычно бывает двух цветов; серый и белый. Примерно в начале 19 века известь уступила место цементу.

• Более быстрое время схватывания
• Цемент обладает свойствами, позволяющими ему затвердевать под водой (известь не затвердевает)
• Цемент затвердевает быстрее, чем известь

.
Цемент

• также набирает прочность намного раньше, чем известь

.

Одна из основных причин, по которой мы до сих пор используем портландцемент, заключается в его исключительных связующих свойствах. Портландцемент способен обеспечить прочность элементов конструкции, он намного прочнее при сжимающих нагрузках и может использоваться как в цементном растворе, так и в бетоне. Это основной ингредиент для раствора и бетона.

Использование цемента в бетоне

Общеизвестно, что бетон состоит из гравия и песка (заполнителей), цемента, воды и воздуха. Вместе цемент и бетон работают вместе, создавая прочные конструкции, образуя бетонные полы для целых зданий. Бетону также можно придать любую форму. Бетон является самым популярным строительным материалом во всем мире и используется в качестве несущего элемента (термин, который относится к использованию одиночного или множественного расположения прямоугольных элементов для поддержки значительных конструкционных нагрузок для конструкций).

Для чего используется цемент?

Цемент чаще всего используется при строительстве крупных объектов как на бытовом, так и на промышленном уровне. От строительства стен, полов и крыш в вашем доме до строительства школ, автостоянок, больниц и даже плотин. Бетон является одним из самых универсальных материалов в строительной отрасли, и его можно смешивать и создавать для удовлетворения практически любых требований, будь то облицовка вашего бассейна дома или строительство школы.

Альтернативы портландцементу

Существуют материалы, которые можно использовать вместо портландцемента, в том числе:

• Зольная пыль (побочный продукт угольных электростанций)
• Рисовая шелуха
• Шлак доменный молотый гранулированный
• Известняковая мелочь

Различные типы цемента

Ниже мы подробно описали различные типы цемента и их применение: 

ПВХ-цемент – ПВХ-цемент обычно предназначен для различных дренажных и сантехнических нужд. ПВХ идеально подходит для фильтрации сточных вод и любых отходов.

Асфальтобетон – используется в основном для дорожных смесей. Он сделан из грубого 5% асфальтового вяжущего и 95% заполнителей, которые в основном состоят из песка и гравия. Асфальтовый вяжущий материал чрезвычайно порчен, и именно поэтому его необходимо прослушивать и смешивать с заполнителем на сертифицированном смесительном заводе.

Цементные плиты – состоят из цемента, содержащего целлюлозу. Плиты обычно используются в качестве подложки и предпочтительнее гипса, покрытого бумагой. Плитка обычно используется в местах, подверженных воздействию воды, поэтому важно установить щит, который является водостойким. Цементные плиты прекрасно справляются с этой задачей.

Противопожарный цемент – термостойкий цемент на основе замазки, который используется для герметизации швов в горячих зонах (например, в печах). Огнеупорный цемент также используется при креплении огнеупорных кирпичей.

Костный цемент – костный цемент не имеет отношения к строительству. Костные цементы существуют уже давно и используются в ортопедической хирургии.

Фиброцемент – композиционный материал, сочетающий цемент с целлюлозными волокнами. Применяется как в бытовом, так и в промышленном строительстве, обычно в кровельных работах зданий. Большинство фиброцементных плит предварительно окрашены (или окрашены), но если они не окрашены, вы можете сделать это после их установки.

Зеленый цемент – этот тип клемента изготавливается из кальцинированной глины и порошкообразного известняка. Как следует из названия, производственный процесс зеленого цемента снижает выбросы углерода. Мало того, сырой цемент обладает повышенной механической прочностью.

Гидравлический цемент – вид цемента, изготовленный из известняка, гипса и глины, обожженных при очень высоких температурах. В результате получается гидравлический цемент. Сохнет очень быстро, всего за несколько минут. В случае негидравлического цемента применяется другой подход к затвердеванию, и может пройти до одного месяца или более, прежде чем его можно будет использовать.

Резиновый цемент – в строительстве не используется; резиновый клей используется для склеивания и переплета таких предметов, как книги и фотографии. Это клейкий материал с гибкой связью.

Белый цемент – очень прочный тип цемента, который в основном используется для обеспечения потрясающих и последовательных дизайнерских решений. Это декоративный тип цемента, используемый в основном в домашних условиях, особенно в архитектурном бетоне.

Является ли цемент лучшим строительным материалом?

Цемент, безусловно, является одним из самых популярных строительных материалов во всем мире и очень универсален, что делает его отличным вариантом практически для любых бытовых или промышленных строительных работ. Цемент также является одним из самых экономичных строительных материалов, и потребность в ремонте часто очень мала. Тем не менее, цемент приносит наибольшую пользу, когда он сочетается с бетоном. В то время как цемент очень прочен, бетон прочнее, поскольку он использует цемент как часть процесса агрегации.

Мы написали статью о том, что такое бетон и почему он необходим в строительной отрасли.

Нужна помощь в укладке вашей промышленной или коммерческой недвижимости? Связаться с экспертами

Наши подрядчики по бетонным работам могут помочь клиентам, занимающимся крупномасштабными строительными проектами.