Intekoufa.ru

Ремонт и стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как и из чего делают цемент: все о процессе производства

Как и из чего делают цемент: все о процессе производства

Цемент – широко распространенный материал, который применяют при любых видах работ, связанных с ремонтом, реставрацией, строительством. Цементная основа – вяжущие компоненты неорганического происхождения. Из цемента производятся бетонные, кладочные, штукатурные растворы, железобетонные изделия, используемые при строительстве промышленных объектов и частных построек.

Особенностью порошкообразной цементной массы, смешанной с водой, является способность постепенно твердеть, превращаясь в каменный массив. Процесс приобретения эксплуатационной прочности происходит как в воздушной среде, так и в воде. Главное условие твердения – избыточная влажность.

Все сталкивались с цементом, однако мало кто знает, из чего делают этот универсальный строительный материал, как его производят. Его основа – клинкер, специальные минеральные добавки и гипс. Рассмотрим подробно, как делают цемент, какое сырье для этого используется.

По-прежнему клинкер – это основной компонент, входящий в состав цемента

Сырьевые материалы

Производство цемента осуществляется на специальных заводах, расположенных близко к местам добычи исходного сырья для его изготовления. Главным исходным сырьем для цементного производства являются следующие естественные породы:

  • ископаемые карбонатного типа. Это ценное природное сырье, отличающееся особенностями кристаллической структуры, физическими характеристиками. Материал может иметь кристаллическую или аморфную структуру, определяющую эффективность его взаимодействия при обжиге с другими компонентами;
  • глинистые материалы, горные породы осадочного характера. Они имеют минеральную основу, становятся пластичными, объемно увеличиваются при избыточном увлажнении. Сырье характеризуется вязкостью, применяется при сухом методе производства.

Карбонатные породы

Остановимся на карбонатных породах, характерными представителями которых являются:

  • Мел, являющийся горной породой осадочного характера, которая легко перетирается, относится к разновидностям мажущего известняка. Он популярен при изготовлении цемента.
  • Мергель или мергелистый известняк – ископаемые осадочного типа, которые добываются в рыхлом или твердом состоянии, отличаются удельным весом, концентрацией влаги. Содержат примеси глины, что позволяет относить их к переходному сырью, имеющему много общего с известняковыми породами и ископаемыми на основе глины.
    В состав входят активные минеральные добавки (15%) в соответствии со стандартами производства
  • Известняковое сырье, ракушечники, отличающиеся отсутствием включений кремния. Порода обладает пористой структурой, легко разрушается под воздействием сжимающих усилий.
  • Породы доломитового типа, а также горные ископаемые осадочного происхождения, содержащие карбонаты. Они характеризуются ценными физическими свойствами.

Основные характеристики продукта

Показатели плотности цемента: насыпная — 900-1100 кг/м³, с уплотнением — 1400-1700. Значения истинного удельного веса достигают 3 т/м³. Существует несколько технических характеристик, по которым судят о качестве вяжущего порошка:

  1. Тонина помола — определяет активность цемента: чем меньше частички, тем большую поверхность в один слой они покрывают. Контрольные замеры выполняют рассеиванием на сите с ячейкой 80 мкм.
  2. Водопотребность — количество влаги, необходимой для гидратации цемента и придания тесту пластичности. Излишняя вода в растворе приводит к образованию пор и трещин, снижению прочности.
  3. Морозостойкость — способность изделий на основе цементного порошка выдерживать многократные заморозки и оттаивания без разрушения. Необходимого показателя добиваются специальными добавками при замешивании раствора.
  4. Время схватывания — в зависимости от густоты замеса находится в диапазоне 0,7-10 часов. Показатель зависит и от количества гипса, добавляемого в клинкер при размоле.
  5. Прочность определяется по разрушению образца, изготовленного из цемента от каждой партии выпущенного раствора. Возраст кубиков устанавливается стандартом — 28 дней.

Основные характеристики

Основные характеристики.

На все отгружаемые цементным заводом объемы заполняют паспорта качества, в которые вносят перечисленные характеристики. Потребители самостоятельно проводят входной контроль, чтобы подтвердить добросовестность поставщика.

Глинистое сырье

К глинистым породам относятся:

  • глина, содержащая минеральные включения, разбухающие при добавлении воды;
  • суглинки, являющиеся разновидностью глины, с повышенной концентрацией песчаной фракции и пылеобразных частиц;
  • сланцы на глинистой основе, относящиеся к горным породам с повышенной прочностью, которые при измельчении расслаиваются на пластинчатые частицы. Сырье характеризуется стабильным гранулометрическим составом, низкой концентрацией влаги.
  • лесс, представляющий рыхлую горную, непластичную породу, отличающуюся пористостью, мелкозернистостью. Содержит включения силиката, кварца.

Возможно применение отходов промышленного производства, других видов природных материалов и шлаков.

Корректирующие добавки

Цементный состав делают из минерального сырья с применением специальных пластификаторов, добавляемых при производстве.

Если увеличить количество добавок до 20%, то свойства цемента будут несколько изменены

Технология предусматривает использование добавок на базе ископаемых, содержащих:

  • Глинозем.
  • Кремнезем.
  • Глину.
  • Плавиковый шпат.
  • Апатиты.

Введение корректирующих добавок, с помощью которых делают цемент и улучшают его характеристики, предусмотрено технологией. Пластификаторы позволяют улучшить следующие свойства цементного состава:

  • стойкость к воздействию коррозионных процессов;
  • устойчивость к воздействию перепадов температуры, глубоким циклам замораживания;
  • прочностные характеристики;
  • продолжительность твердения;
  • подвижность цементного раствора, его эластичность;
  • степень проницаемости водой.
Читайте так же:
Чем снимать застывший цемент

Состав

Задумывались ли вы, из чего сделан цемент? Его состав обусловлен особенностями сырья и конкретной маркой продукции. Так, пользующийся широкой популярностью портландцемент имеет следующий состав:

  • Кремниевый диоксид (кремниевая кислота или кварц) – 25 %.
  • Известь – 60 %.
  • Алюминий (глинозем) – 5 %.
  • Оксиды железа и гипс – 10 %.

Сегодня производится множество видов цемента

Процентное соотношение ингредиентов может изменяться, согласно особенностям технологии и марки цементной продукции.

Отдельные виды цементов, в частности шлакопортландцемент, включают в свой состав шлак, представляющий уголь, полученный в результате обжига клинкера.

Независимо от рецептуры, основные ингредиенты при изготовлении цементного состава – глина и известняк. Концентрация известняка трехкратно превышает содержание глины, что обеспечивает необходимое качество клинкера для производства цементной продукции.

Основными компонентами, из которых производят цемент, являются:

  • клинкер, определяющий прочностные характеристики, получаемый при обжиге исходного сырья (известняка, глины). Клинкер является основой конечной продукции, используется в гранулированном виде диаметром 10-60 мм. Клинкер термообрабатывается при температуре порядка полторы тысячи градусов Цельсия. Он плавится с образованием массы с высоким содержанием кальциевого диоксида и кремнезема, которые определяют эксплуатационные характеристики цементных составов. Гранулы дробятся до пылеобразного состояния с последующим обжигом;
  • гипс, процентное содержание которого определяет период твердения. Базовая рецептура предусматривает использование до 6% чистого порошкообразного гипса или гипсового камня, содержащего примеси;
  • специальные добавки, вводимые для усиления имеющихся свойств или придания составу специальных характеристик, расширяющих сферу применения.

Очень часто цемент применяют в строительстве для создания бетона и армированных конструкций

Маркировка цемента


Маркировка

Приведенные обозначения прочностных показателей портландцемента — это только небольшая часть зашифрованной в полной маркировке информации о свойствах изготовленного цемента.

В условиях одновременного использования стандартов с прежними обозначениями и от 2003 г. многие коды несут идентичные сведения.

Производители цементов стараются донести информацию о качестве и свойствах продукции, применяя термины обоих стандартов.

Что обозначает маркировка цемента по виду добавок

Помимо основных компонентов, в состав вяжущего минерального вещества вводятся присадки, позволяющие применять цемент в бетонах специального назначения. Информация об особых свойствах закладывается в маркировку продукции. Буквами шифруются порошок и добавки:

  • ПЦ — портландцемент без улучшающих присадок;
  • ШПЦ — при размоле клинкера добавлен шлак в количестве ≥20%, продукт называется шлакопортландцементом;
  • ППЦ — пуццолановый цемент, используется при бетонировании в обводненных условиях (пуццоланы — это продукты деятельности вулканов: пепел, туфы, пемза);
  • СПЦ, ССПЦ, ССШПЦ — сульфатостойкие вяжущие, противокоррозионные;
  • Б — быстротвердеющий порошок;
  • БЦ — белый цемент; клинкер для его производства изготавливают из каолина и светлых сортов известняка;
  • Г — быстросхватывающийся глиноземистый порошок, сырьевыми составляющими для обжига являются карбонатные породы и бокситы;
  • ГФ — гидрофобный цемент для бетонных изделий в воде;
  • ПЛ — пластифицированный, обеспечивает удобство укладки раствора даже при низких температурах;
  • ВРЦ — влагонепроницаемый расширяющийся цемент, твердеет в любой среде.

Маркировка по виду добавок

Маркировка по виду добавок.

В маркировке ГОСТ 10178-85 количество добавок обозначается буквой и числом процентов: Д0, Д5, Д20. В конце шифра указывается стандарт, по которому изготовлен продукт. Пример: ПЦ 400-Д20-Б-ПЛ ГОСТ 10178-85 — портландцемент прочностью 400 кг/см² с добавками в количестве 20%, быстротвердеющий, пластифицированный.

Процесс изготовления

Производство цемента осуществляется поэтапно, предусматривает следующее технологические операции:

  • Предварительное смешивание ингредиентов для изготовления клинкера, который делают из известняка, вводимого в количестве 75%, и из глины, доля которой составляет 25%.
  • Высокотемпературный обжиг, после которого образуется клинкер. Он – результат процесса соединения глины и извести под воздействием повышенной до 1450 градусов Цельсия температуры.
  • Измельчение, осуществляемое с помощью шаровых мельниц. Они представляют горизонтально расположенные барабаны с находящимися внутри стальными шарами, обеспечивающими измельчение клинкера до порошкообразного состояния. С уменьшением фракции помола возрастают эксплуатационные характеристики и марка цементного состава.

Марки цемента и их применение

Используются портландцементы в соответствии с маркировкой, которая прямо указывает на особые условия, если они имеются. Для строительных работ при выборе марки обращают внимание на показатель класса прочности или марки цемента.

Действия по обустройству в зависимости от твердости вяжущего порошка:

  • М200 — цемент предназначен для штукатурных работ, изготовления бетона М100;
  • М300 — соответствует монолиту М200, применяется для бетонирования подстилающих поверхностей под фундаменты, заливки оснований под малоэтажные строения;
  • М400 — строительство железобетонных сооружений прочностью М300, дорожных покрытий, тротуарной плитки, бордюрных камней, опорных конструкций;
  • М500 — все виды наружных бетонных работ, изготовление аэродромных плит и гидротехнических сооружений из монолита М400.
Читайте так же:
Цементная полимер модифицированная смесь

Составы растворов могут различаться и задаются под условия возводимого объекта. Рецептура смесей определяется проектом.

Этапы производства

Особенности производства предусматривают изготовление цемента различными методами, что сказывается на особенностях применяемого сырья. Это обусловлено расположением цементного производства, спецификой применяемого оборудования, спросом на определённые марки продукции.

Все варианты технологий отличаются только особенностями подготовки исходного сырья, которые осуществляются:

  • мокрым путем.
    Мокрая технология предусматривает использование вместо извести мела, смешивание которого с необходимыми ингредиентами происходит одновременно с измельчением в горизонтальном барабане с обязательным добавлением воды. При этом образуется шихта с концентрацией влаги 30-50%. Шихтовый материал обжигается в печи, превращаясь в шарообразный клинкер, который затем измельчается;
  • сухим методом.
    Сухая технология характеризуется уменьшенной себестоимостью производства цемента, сокращением технологического цикла. Это связано с объединением технологических операций, позволяющих одновременно осуществлять помол и сушку компонентов в шаровой мельнице под воздействием поступающих горячих газов. Полученная шихта имеет порошкообразную консистенцию;
  • комбинированным способом.
    Комбинированный вариант объединяет особенности мокрого и сухого способа производства, но на разных предприятиях имеет определенные отличия. Один из вариантов обеспечивает возможность получение полусухого состава с влажностью до 18%, произведенного путем высушивания шихты, полученной по мокрой технологии. Второй метод предусматривает подготовку сухой смеси с последующим ею увлажнением до 14%, гранулированием, заключительным отжигом.

Что такое марка цемента

Прочностной характеристикой портландцемента является его марка, которая устанавливается по результатам испытаний кубических образцов с гранью 10 см на сжатие. Состав раствора для заполнения форм: на 1 часть вяжущего порошка 3 меры чистого кварцевого песка.

После добавления воды масса перемешивается и остается твердеть на 28 дней. Заливается одновременно 6-10 металлоформ.

Из них произвольно отбирается 6 образцов и раздавливается под прессом. Среднее арифметическое давление рассчитывается по 4 кубикам, разрушившимся под наибольшей нагрузкой. Значения, измеренные в кг/см², укажут на марку цемента по ГОСТ 10178-85. Отображение напряжения в метрической системе единиц выполняется по ГОСТ 31108-2003 в МПа. Здесь распределение осуществляется по классу прочности цемента.

Получается, что для оценки прочностной характеристики одновременно пользуются старой и новой классификациями. Цифровой ряд марок: М200, М300, М400, М500, М600. Соответствующие значения класса твердости: В15; В22,5; В32,5; В42,5; В52,5.

Цемент все что связано

Гидравлический цемент

Гидравлический цемент — это современное изобретение, которое химически реагирует с водой. Благодаря своим уникальным свойствам, он широко используется для всех видов строительства. В этой статье, мы расскажем, что такое гидравлический цемент, его свойства и чем он отличается от не гидравлических вариантов.

Быстрый совет

Очень важно, чтобы вы полностью подготовили помещение и все свои инструменты перед тем, как смешаете воду и этот цемент. Потому, что гидравлический цемент начинает затвердевать менее чем за две минуты.

Гидравлический цемент представляет собой строительный продукт, который в основном используется для закрытия трещин и протечек в бетонных конструкциях, особенно тех, что с возрастом ослабевают, или структуры, которые могут быть затронуты водой. Особенностью этого цемента является то, что устанавливает и затвердевает он очень быстро после того, как вступает в контакт с водой. Большинство строительных проектов в современном мире используют гидравлический цемент, потому что он прочный, застывает очень быстро, довольно дешевый, легкий для использования, будет оставаться прочным, даже когда помещен в воде, помимо многих других преимуществ.

Гидравлический и негидравлический цемент

  • Гидравлический цемент твердеет за счет гидратации, то есть, воздействие воды, в то время как негидравлический цемент твердеет за счет карбонизации, т. е. воздействие диоксида углерода в воздухе. Поэтому гидравлические цементы могут быть использованы под водой, а не гидравлический, не может.
  • Гидравлический цемент изготавливается из известняка, гипса и глины, которую обжигают при высокой температуре. Негидравлические цементы — делают из извести, гипса, и хлорокиси.
  • Гидравлический цемент высыхает и твердеет в течение нескольких минут, а затвердение не гидравлического цемента, может занять месяц или больше, чтобы достичь пригодных условий.

Виды и использование гидравлического цемента

Различные виды гидравлических цементов были созданы для конкретных целей. Они заключаются в следующем:

  • Гидравлический цемент общего-использования: цемент общего назначения используется для ремонта полов, тротуаров, зданий, мостов, трубопроводов и др. где он хорошо работает как стопор утечки.
  • Белый гидравлический цемент: единственная разница между этим цементом и цементом общего использования — это цвет. Он производится с использованием минимального количества железа и магния, что придает ему белый цвет. Он в основном используется в архитектуре, где белый цвет будет хорошо смотреться в декоративных целях.
  • Умеренно сульфатостойкий гидравлический цемент: когда вода или влажная почва соприкасается с бетоном, сульфаты могут химически реагировать в результате масштабирования крекинга и расширения, которое разрушает структуру. Этот цемент используется в таких конструкциях, в связи с его частичной устойчивостью к сульфатам, которые он получает за счет хлоридов, которые смешиваются с сырьем. По этой причине, он в основном используется в конструкциях, которые подвергаются воздействию морской воды.
  • Высоко сульфатостойкий гидравлический цемент: этот цемент используется в бетонных конструкциях, которые сталкиваются с большим количеством сульфатов на регулярной основе. Он использует низкое водоцементное соотношение, и, следовательно, теряет прочность намного медленнее, чем гидравлический цемент общего-использования. Она также обладает высокой устойчивостью к коррозионным веществам, таким как кислоты.
  • Умеренно теплостойкий гидратационный гидравлический цемент: в то время как гидравлический цемент общего-использования выделяет много тепла при реакции с водой, этот вариант специально разработан, чтобы выдавать меньше тепла. Такой цемент широко используется в конструкциях с огромной массой, таких как причалы, фундаменты зданий, и большие подпорные стенки. Этот цемент снизит температуру, что делает структуру более прочной.
  • Низко теплостойкий гидратационный гидравлический цемент: этот цемент набирает прочность гораздо медленнее, чем другие типы, потому что он выделяет очень мало тепла после смешивания с водой. Он используется только в крупнейших структурах, таких как дамбы, где необходима минимизация нагрева. Этот тип доступен только в больших количествах по требованию.
  • Высоко быстро прочный гидравлический цемент: этот цемент набирает полную прочность очень быстро (примерно за неделю). Весьма похож на цемент общего назначения, где основная разница заключается в том, быстротвердеющий цемент имеет очень мелкий помол. Он используется в местах, где структура должна быть использована немедленно.
Читайте так же:
Цемент для фиксации коронок itena

Как применять гидравлический цемент

  • Гидравлический цемент наносится на поверхности, которые были тщательно очищены. Не должно быть никаких следов жира, масла, грязи или других загрязнений.
  • Настоятельно рекомендуется использовать гидравлический раствор на цементной основе под керамическую облицовку в тех местах, где цемент будет использоваться.
  • Гидравлический цемент должен быть смешан в машине с лопастями, вращения, чтобы получить равномерную смесь.
  • Смешивайте только небольшое количество за один раз, и следуйте инструкциям производителя, чтобы получить лучшие результаты.
  • Необходимо быстро использовать цемент, так как он остается в работоспособном состояние всего за 10 — 15 минут.

Испытания плотности гидравлического цемента

Плотность гидравлического цемента может быть определена как отношение веса данного объема цемента и весом равным объемом воды. Эта плотность отвечает за его качество и его долговечность. Для проверки плотности, вам потребуется фляга, вода, лоток, и баланс.

Процедура:

  1. Проверьте, чтобы термос полностью высох, а затем заполнить его керосином на уровень между 0 и 1 мл.
  2. Теперь, снова тщательно высушите колбу.
  3. Поместите колбу в водяную баню при комнатной температуре в течение 10 до 15 минут.
  4. Очень осторожно налейте гидравлический цемент в колбу. Смотрите, чтобы не было брызг. Кроме того, будьте осторожны, чтобы цемент не прилипал к фляжке выше уровня керосина.
  5. Аккуратно поверните колбу в наклонном положении, пока пузырьки воздуха не выделятся.
  6. Поместите колбу в очередной раз в ванну с водой, подождите некоторое время, и обратите внимание на новый уровень.
  7. Разница между 2 показаниями показывает объем керосина, вытесненный цементом. Формула расчета плотности — масса цемента в граммах ÷ объем смещения в см3. Показания должны быть приняты до второго места после запятой.
  8. Повторите тест еще раз с нуля, и в среднем от 2 показания плотности. Разница не должна быть более 0,03. Если Вы не получите этот результат, цемент не может считаться нормальной консистенции.

Испытания на прочность при сжатии

Проверку гидравлического цемента на прочность при сжатии важно увидеть, так как цемент увеличивает прочность в течение определенного периода времени после того, как он устанавливает. Оборудование, которое вам потребуется для этого теста это куб (70.6 мм3), вибрационная машина, баланс, мастерка, штанга, эмалированный лоток, и мерный цилиндр 200 мл.

Процедура:

  1. Смешайте 200 г гидравлического цемента с 600 г стандартного песка.
  2. Добавьте воду в смесь, чтобы создать пасту и перемешивайте в течение 3 — 4 минут. Смотрите, чтобы вы получили правильный цвет мокрого бетона, если вы этого не сделаете, вылейте смесь и начните все сначала.
  3. Устраните плесень на вибрирующей машине с хомутами.
  4. Залейте форму цементной смесью, а вибрируйте ее со скоростью около 12000 за 2 минуты.
  5. Дайте смеси отстояться в течение 24 часов в месте, с влажностью 90% и температурой около 26 градусов по Цельсию.
  6. После того, как цементный куб полностью отстоится, выньте его из формы и положите в чистую воду.
  7. Аналогичным образом создайте еще 5 кубов цемента.
  8. Поместите один кубик для испытания в машину для сжатия, и примените нагрузку 35/Н/мм2/мин.
  9. Рассчитайте мощность по формуле — Максимальная нагрузка, приложенная на Кубе в Ньютонах ÷ площадь сечения Куба в мм.
  10. Важно, чтобы вы сразу протестировали кубики после забора их из воды, не позволяя им высохнуть в течение испытания.
Читайте так же:
Соотношение цемент песок при стяжке

Кроме того, важно, носить полный комплект защитной одежды, наряду с перчатками и маской при использовании гидравлического цемента, чтобы предотвратить любую опасность для здоровья. Надо сказать, что использование этого продукта довольно простое, а на поверку оказывается благом для профессиональных строителей и владельцев домов по всему миру.

Из чего производится цемент?

Ни один вид работ, связанных с вопросами строительства, реставрации или ремонта, не обходится без применения этого материала. Недаром марки данной продукции относятся к числу самых востребованных. Но все ли знают, что представляет собой эта порошкообразная масса, называемая цементом?

Цементные смеси

Он используется для приготовления различных растворов – бетонных, штукатурных, кладочных в качестве вяжущего и является искусственно изготовленным неорганическим веществом. Его отличие от аналогов (извести воздушной, гипса, алебастра) в том, что он отвердевает, набирает прочность в условиях избыточной влажности. Состав смеси и ТУ на продукцию регламентируются ГОСТ № 10178 от 1985.

В некоторых источниках информации есть ссылки на ГОСТ № 10178-76, но он после введения в действие указанного документа уже не действует (хотя отличия в содержании только по отдельным пунктам). Существуют и еще стандарты на некоторые типы. Например, ГОСТ № 15825 от 1980 (на цветной портландцемент) и ряд других.

Цемент известен уже давно (официальная регистрация патента произошла в 1824 году). При его изготовлении использовались различные комбинации – как с компонентами, так и с их долевыми соотношениями. Кстати, не все известные разновидности выпускаются в наши дни. Так из чего делают цемент сегодня? Его структурный состав можно представить следующим образом: клинкер + гипс + добавки.

Компоненты безусадочного цемента

Цементный клинкерОн определяет основные характеристики и прочность полученного искусственного камня. Получается в результате обжига сырья и представляет собой твердые фракции (гранулы) от 1 до 6 см. Термическая обработка смеси производится в специальных печах, в которых загруженная масса доводится до высокой температуры. В результате частичного плавления (порядка +1450 °C) образующаяся вязкая субстанция играет роль клея, который надежно скрепляет все частицы.

В полученной массе львиная доля приходится на кремнезем и диоксид кальция. Именно эти вещества и влияют на конечную прочность и долговечность изготовленного из растворов с применением цемента камня.

В дальнейшем гранулы подвергаются механической обработке (дроблению) до состояния «пыли». Технологии производства могут иметь различия, но общий принцип получения клинкера одинаков.

Чтобы иметь представление, из чего состоит цемент конкретной марки, следует уточнить, что используется в качестве сырья для клинкера. В основном это глина и известняк. Их примерное соотношение в процентах – 25 на 75. Именно они входят в состав всех самых распространенных марок продукции – портландцементов. Их смесь после первичного дробления и подвергается обжигу.

Из наиболее популярных материалов для выработки цемента можно отметить такие, как мел, лесс, зола, мергель, сланец глинистый, доменные шлаки и ряд других.

Его долевым содержанием в смеси регулируется период «схватывания» (отвердевания), в основном – не более 6 %. Используется или чистый, или его разновидности (гипсовый камень с примесями).

Они придают те или иные свойства или усиливают уже имеющиеся. Например, повышают устойчивость к низким температурам, расширяя диапазон применения материала; понижают влагопоглощение; придают эластичность и так далее.

Исходя из этого, в зависимости от ингредиентов и технологии производства, данная продукция классифицируется по группам, что облегчает выбор оптимального варианта. Их главное отличие – в составе строительного цемента (сырье для клинкера и введенных добавках). Отсюда и определенные свойства, и специфика применения.

Составляющие портландцемента

  • Магнезиальный.
  • Карбонатный.
  • Тампонажный.
  • Шлаковый.
  • Песчаный.
  • Глиноземистый.
  • Зольный.
  • Пластифицированный.
  • Гидрофобный.
  • Напрягающий.
  • Белый (декоративный).
  • Быстросохнущий.
  • Нефелиновый.

Специалисты различают несколько десятков цементов, но наиболее популярным остается портландцемент всех выпускаемых марок (с добавками или без них).

Цемент: история создания и современные характеристики

Прежде чем купить цемент М400 или М500 для строительных работ, необходимо разобраться в характеристиках материала и свойствах популярных марок цемента, представленных на рынке.

Немного предыстории о материале

До изобретения цемента главным вяжущим выступала гашенная известь с добавкой гипсового камня. Такая смесь использовалась в 3600 году при возведении галереи в Египте, при строительстве Великой Китайской стены, для постройки доисторических городов в Мексике. В отличие от цемента, который твердеет и во влажной среде, смесь из извести и гипса способна набирать прочность только на воздухе. Из-за такой особенности она называется воздушной. Со временем в эту смесь люди научились добавлять молотые, уплотнившиеся до состояния породы осадки пепла вулканов. Осадочную породу для добавки в смесь впервые начали разрабатывать в Древнем Риме, в городе Пуццоли. Поэтому сейчас минералы называются «пуццоланы».

Читайте так же:
Расчет плотности цементного раствора

В России первое подобное производство наладили в 1584 году, образовав государственную структуру под названием «Каменный приказ». В задачу вменялось производство кирпича, заготовка бута для строительства. Делали также ФЭМ (элементы фигурного мощения) из камня. Наряду с этим на предприятии разработали новаторский способ получения извести и наладили ее массовое производство.
На протяжении сотен лет воздушная смесь из извести и гипса была основным строительным материалом для растворов, главным недостатком которых являлась нестойкость к воде.
В начале 18-го века в России решили систематизировать данные об известных вяжущих в целях усовершенствования смесей.
Первый цемент в стране появился 1822 году благодаря русскому мастеровому Егору Челиеву. В основе материала лежали глина и известь. Через несколько лет, после многих экспериментов он выпустил книгу с описанием компонентов, их пропорций и этапов производства материалов на основе цемента, детально описал приготовление бетона.

По сути цемент — группа веществ, которые благодаря вязкости и порошкообразной структуре способны соединяться в растворе в однородную по составу пластичную массу. Процесс твердения необратим, то есть, если цемент уже затвердел, после обратного дробления он не будет обладать свойствами, присущими заявленной марке. После твердения смеси образуется искусственный камень.
Нынешний цемент — это тонкомолотый клинкерный порошок с добавками, которые улучшают его характеристики, наделяют материал необходимыми свойствами в зависимости от назначения.
Производят его, нагревая смесь известняка и глины при температуре 1480 С, при этом происходит сплавление пород в гранулы клинкера. Затем добавляют 5% дробленого гипсового камня и перемалывают в мелкий порошок. Подробнее об изготовлении цемента в статье: Разновидности цемента и особенности их производства.
Марка цемента (М) характеризует его прочность. Марку определяют по способности цемента сопротивляться нагрузке в килограммах на сантиметр квадратный. В цифровых значениях на таре: М200-М600.

Дополнительно в цементе могут присутствовать добавки. На упаковке аббревиатура — буква Д. Если стоит значение Д20, следовательно, в смеси 20% модифицирующих добавок. Чистый цемент обозначают Д0 (без добавок). Добавки повышают:

  • Коррозионную стойкость.
  • Водонепроницаемость.
  • Пластичность и упругость.
  • Морозостойкость.

Характеристики и области применения наиболее востребованных марок

1. Цемент М400. Очень популярная марка цемента. Паспортная прочность при твердении (по прошествии 27 суток) составляет 400 кГс/см.кв. Раствор используют для кладки, в штукатурке. Этот цемент применяют в составе бетона для производства элементов мощения, искусственной брусчатки, дорожных и садовых бордюров.
2. Цемент М500. Прочность на сжатие — 500 кГс/см.кв. Эту марку отличает быстрая схватываемость и твердение раствора. Нагрузка в 0,5 т на 1 см.кв. Это серьезный показатель, поэтому марка затребована для приготовления бетона при монолитном способе строительства многоэтажек, в производстве бетонных элементов под большую проектную нагрузку. Материал в бетонных растворах под фундаменты, подпорные стены, балки, БМЗ.

Дополнительные данные о скрытых характеристиках:

  • Активность. Ее проверяют, сжимая до разрушения образец (призму или квадрат). Существуют определенные показатели, на которые влияют активность клинкера, крупность помола, процентное содержание добавок. Ее проверяют в лаборатории при составлении смеси.
  • Плотность. Определяют по объёму свежего цемента. Крупность помола также имеет значение. По ГОСТУ она равна 1,3т/1м.куб. Но на практике все зависит от условий перевозки, хранения. Обычно объём при весе 1,3 т меньше, поскольку цемент слеживается и самоуплотняется.
  • Срок годности. Производители гарантируют качество заявленной марки в течении 2 месяцев. На практике все зависит от хранения. К примеру, цемент в мешках в закрытом помещении и при нормальной влажностью воздуха может пролежать 3 месяца. В биг-бегах цемент может храниться до 6 месяцев, поскольку он полностью изолирован от окружающей среды в герметичной упаковке.Рекомендуется хранить цемент М500 в мешках на деревянных поддонах в 30 см от поверхности пола.
  • Срок застывания. Этот параметр регулируется добавками. Также зависит от сезона: летом кладочный раствор застывает до первичной крепости за 2-3 часа, зимой этот процесс растягивается до 8 часов.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector