Цемент что это
химический состав, формула, технологии производства (+9 фото и 7 видео)
Цемент – это искусственное порошкообразное вещество, которое выполняет функцию вяжущего при замешивании бетонной смеси. В сочетании с водой он образует пластичную массу, которая в дальнейшем застывает и становится камневидной. То, из чего состоит цемент, в первую очередь зависит от способа производства. В общем случае основой служит клинкер в сочетании с минеральными добавками и гипсом.
История цемента
Слово «цемент» происходит от латинского caementum, что переводится как «дробленый, битый камень». Это вещество стало результатом поиска способов справиться с низкой водостойкостью гипсовых и известняковых пород. С этой целью в их состав вводились водостойкие минеральные вещества. В самом начале ими выступали остатки кирпичей из обожженной глины и вулканические породы. Древние римляне применяли отложения пепла знаменитого вулкана Везувия – пуццоланы.
Оптимальная технология производства цемента была выработана много лет спустя, когда потребность в большом количестве недорого и прочного вяжущего не стала наиболее острой. Наибольший вклад в исследования внесли:
- Каменщик Джон Аспинд, который в 1824 г. получил патент на портландцемент.
- Русский строитель Егор Челиев, написавший в 1825 г. книгу о цементе для подводных работ.
Название портландцемент происходит от английского острова Портленд, состоящего из известковых пород. В Англии камни с этого острова считались самым престижным строительным материалом. Аспинду удалось получить искусственный камень, который по прочности и цвету был очень похож на указанный материал.
Но он изготавливался без обжига исходного сырья. Большее соответствие технологии тому, что сегодня является портландцементом, отмечается именно в процессе производства Челиева.
Из чего делают цемент: состав и основное сырье
В состав цемента входят следующие компоненты:
- Известь (оксид кальция, CaO) – 60%.
- Кремниевый диоксид (SiO2) – 20%.
- Алюминий (глинозем, Al2O3) – 4%.
- Гипс и оксиды железа (Fe2O3) – 2%.
- Магния оксид (MgO) – 1%.
Указанное процентное соотношение перечисленных компонентов характерно для наиболее популярного вида цемента – портландцемента. Оно может несколько видоизменяться. Все зависит от технологии производства и класса цементной продукции.
Важно! Существованием различных видов и марок объясняется отсутствие точной химической формулы цемента. Всю важную информацию дают показатели минералогического состава.
Основное, из чего делают цемент – это клинкер. Так называют продукт обжига исходного сырья – известняка и глины, которые берут в пропорции 3:1. Клинкер – это полуфабрикат для получения цемента. После обжига при температуре до 1500 °C клинкер измельчают, в результате чего он оказывается представлен в форме гранул диаметром до 60 мм.
При измельчении в состав клинкера вводят добавки:
- Гипс (CaSO42h3O), регулирующий сроки схватывания.
- Корректирующие добавки (до 15-20%), улучшающие определенные свойства цемента: пластификаторы, присадки и пр.).
В качестве главного исходного сырья для производства цемента используются разные горные породы:
- Ископаемые карбонатного типа. Могут иметь аморфную или кристаллическую структуру, которая определяет, насколько эффективно материал будет взаимодействовать с другими компонентами в составе при обжиге.
- Осадочного происхождения. Это глинистое сырье с минеральной основой, которое при избыточном увлажнении становится пластичным и разбухает, т. е. увеличивается в объеме. Главная особенность материала – вязкость, которой обусловлено его применение при сухом процессе производства.
Советуем изучить подробнее: «Все, что нужно знать о суперпластификаторах, или как уменьшить расход цемента».
Карбонатные породы
Среди карбонатных пород для производства цемента используются:
- Мергелистый известняк, или мергель. Содержит в себе примеси глины, поэтому считается переходным материалом между карбонатными и глинистыми породами.
- Мел – разновидность мажущего известняка, которая характеризуется легкостью в перетирании.
- Ракушечник. Для него характерна пористая структура, которая не слишком устойчива к сжимающим нагрузкам.
- Доломитовые породы. Из всех видов карбонатных пород отличаются самыми ценными физическими свойствами.
Глинистые породы
К глинистым породам, используемым при изготовлении цемента, относятся:
- Глина. Основная разновидность глинистых пород с минеральными включениями в составе.
- Суглинок. Отличается от глины увеличенной концентрацией пылеобразных частиц и песчаной фракции.
- Лёсс. Менее пластичная горная порода. Для нее больше характерны пористость, рыхлость и мелкозернистость. В составе лесса могут присутствовать включения кварца или силиката.
- Глинистый сланец. Из всех видов подобных пород имеет наиболее высокую прочность. При измельчении сланец преобразуется в пластинчатые частицы. В материале мало влаги, его характеризует стабильный гранулометрический состав.
Корректирующие добавки
С целью корректировки в состав цемента вводят специальные минеральные добавки. В первую очередь это модификаторы на базе ископаемых, содержащих:
- железо,
- кремнбелитовый
- плавиковый шпат,
- апатиты,
- глинозем.
Еще корректирующие добавки могут быть представлены промышленными отходами с других производств. В качестве них используются:
- пиритные огарки;
- пыль из доменных печей;
- белитовый шлам;
- минерализаторы.
Применение добавок позволяет улучшить характеристики цемента и бетонного раствора, который готовится на его основе. Каждый из модификаторов придает смеси особые свойства, к примеру:
- CemFrio – обладает противоморозным, пластифицирующим и ускоряющим действиями.
- CemPlast – позволяет получить высокоподвижную бетонную смесь с повышенной удобоукладываемостью, а также повысить активность вяжущего, т. е. цемента, и обеспечить полноту гидратации.
- CemAqua и CemAquaStop – гидроизолирующая дводоредуцирующаясное водоотталкивающее средство для обработки поверхностей.
- CemBase – увеличивает прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и долговечность бетонных изделий.
- Plastix – многофункциональная водоредуцирующая и пластифицирующая добавка, повышающая марочную прочность бетонных изделий.
- CemFix – добавка-ускоритель, используемая для бетонных смесей, к которым предъявляются требования высокой ранней прочности.
Как делают цемент: 3 главных способа
Производство цемента в современных условиях осуществляется одним из трех способов:
- Мокрым. Ее главная особенность – замена извести мелом, а также процесс производства с добавлением воды. Сырьем для изготовления здесь становится шихта (смесь исходных материалов) с влажностью до 50%.
- Сухим. Эта технология с минимальными энергозатратами и себестоимостью, поскольку здесь несколько технологических операций объединены в один процесс. Поступая в шаровую мельницу, все компоненты одновременно и размалываются, и сушатся.
- Комбинированным. Этот способ производства объединяет особенности процессов сухой и мокрой технологии. Здесь по результатам обжига получается полусухой состав с влажностью 18%.
Сухой способ производства
Как делают цемент по сухой технологии:
- Исходное сырье подвергают дроблению.
- Просушивают его до определенного уровня влажности.
- Высушенную смесь измельчают до состояния муки.
- Ее обжигают внутри вращающейся печи, после чего охлаждают и отправляют на склад.
Мокрая технология производства
В отличие от сухого метода изготовления здесь после измельчения компонентов к ним дополнительно добавляют воду. В результате получается не мука, а сырьевой шлам, который и попадает в печь на обжиг, а затем – в холодильник на охлаждение. Уже охлажденные клинкер подвергают измельчению и дополнению добавками.
Комбинированная технология изготовления
Комбинированный способ производства цемента объединяет в себе этапы сухого и мокрого:
- Сначала по мокрой технологии получают сырьевой шлам.
- Шлам подвергают обезвоживанию и гранулированию.
- Гранулы проходят обжиг в печи, которая применяется для сухой технологии.
Бесклинкерный способ производства
В бесклинкерной технологии производства в качестве исходного сырья для изготовления цемента используют гидравлический или доменный шлак. Его также дополняют различными добавками и активаторами. Полученную шлако-щелочную смесь подвергают дроблению и перетиранию до порошкообразного состояния. Подобная технология производства имеет несколько преимуществ:
- Повышение чистоты окружающей среды за счет переработки отходов металлургической отрасли.
- Получение продукта с высокой устойчивостью к негативному влиянию окружающей среды.
- Возможность производить цемент с разными свойствами и в широком спектре оттенков.
- Более низкие затраты на электро- и тепловую энергию.
Виды цемента по составу и сфере применения
Видео: что такое шлакопортландцемент
Производство цемента на заводах
Изготовление цемента мокрым способом традиционно осуществляется отечественными цементными заводами. За рубежом чаще применяют сухую технологию. Ею пользуются цементные заводы в Китае, Турции и Египте. Белый цемент выпускается только одним российским предприятием – ООО «Холсим (Рус) СМ». Большая часто подобного вяжущего поставляется зарубежными компаниями, такими как:
- AalborgWhite (Дания).
- Cimsa/Adana (Турция).
- «Холсим» (Словакия).
В общем виде технология производства цемента включает несколько этапов:
- Смешивание всех компонентов для изготовления клинкера (75% известняка и 25% глины).
- Обжиг исходного сырья при высокой температуре. На этом этапе и получают клинкер, который является основой для цемента.
- Измельчение клинкера в шаровых мельницах. В результате должно получиться вещество порошкообразной консистенции. Шаровая мельница – это горизонтальные барабаны со стальными шарами внутри.
Советуем изучить подробнее: «Важная величина: как узнать время схватывания бетона».
Обратите внимание: чем меньше фракция помола клинкера, тем выше эксплуатационные характеристики и марка цементного состава.
Оборудование для производства цемента
Производства цемента на каждом этапе требует применения специального оборудования. Его делят на следующие категории:
- для добычи исходного сырья;
- для транспортировки сырья на место производства;
- печь для обжига;
- шаровые мельницы для измельчения и смешивания клинкера;
- станки для фасовки готового цемента.
Как сделать цемент в домашних условиях
Получить цемент можно в домашних условиях, но только если иметь все исходные материалы и необходимое оборудование:
- доменная печь для обжига при температуре 1500 °C;
- дробилка для измельчения клинкера в муку.
В одном из способов домашнего изготовления цемента используются смола и сера. Полученный цемент можно применять для кладки плитки и кирпича, создания цементной стяжки. Технология изготовления следующая:
- Растопить в металлической емкости 1 кг смолы, в огнеупорной емкости – 1 кг серы.
- Соединить жидкие компоненты, перемешать до однородной консистенции.
- Ввести 2 кг просеянного однородного песка и 3 кг оксида свинца (свинцового глета).
- Постоянно подогревая смесь, размешивать ее до получения однородной массы.
- Произвести обжиг в доменной печи и дать продукту отстояться.
В реальности с изготовлением цемента в домашних условиях возникают определенные трудности, поскольку для производства нужны печь для обжига и мельница для размалывания. В связи с этим в домашних условиях приходится несколько менять рецептуру цемента, используя для его изготовления воду, водную известь и каменную золу. Полученный раствор пригоден для заделки мелких трещин, причем использовать его необходимо сразу же после изготовления.
Видео: как сделать огнеупорный цемент из золы
Как делают белый цемент
Отличие белого цемента также заключается в составе. В нем содержится меньше железа, чем в сером, а еще присутствуют добавки:
- минеральные,
- гипс,
- соли,
- известняк и пр.
Исходным сырьем для изготовления белого цемента служат глинистые или карбонатные породы. Главное преимущество вяжущего – его белоснежный цвет, которая повышает декоративные свойства цементной смеси. Из-за этого белый цемент часто еще называют декоративным. В то же время ввиду более сложной технологии производства материал имеет более высокую стоимость.
Видео: стол из белого бетона в стиле Loft
Видео: как приготовить раствор на белом цементе
Видео: как и из чего делают цемент
Как правильно приготовить цементный раствор
Для замешивания цементного раствора необходимо соблюдать пропорции его составляющих. На 1 часть цемента приходится 3 части песка. Вода же добавляется в зависимости от того, насколько пластичный или вязкий нужно получить раствор. Также пропорции выбираются с учетом типа работ и марки цемента. К примеру, для приготовления раствора на стяжку пола пользуются пропорциями из таблицы:
Сначала между собой смешивают сухие фракции, т. е. цемент и песок. Только потом начинают небольшими порциями добавлять воду, постепенно доводя состав до нужной консистенции. В качестве наполнителя можно использовать не только песок, но еще и гравий или щебень.
Обратите внимание: лучше для замешивания раствора использовать осадочную воду, а не водопроводную.
Классы раствора для разных типов работ:
- М50 или М100 – для штукатурных работ;
- М50 или М100 – для возведения кирпичной кладки;
- М100 или М200 – для стяжки пола;
- М200 или М300 – для фундаментов и оснований.
Для замешивания раствора необходимо использовать специальный поддон или бетономешалку. Последняя позволяет получить смесь наиболее однородной консистенции.
Советуем изучить подробнее: «Что стоит знать при покупке цемента в мешках и как рассчитать количество».
Видео: цементный раствор, приготовления без инструмента
Видео: как правильно замешивать цементный раствор
В заключение
В современном мире цемент производится в большом количестве разных видов, что позволяет подобрать вяжущее для любых строительных работ. За счет применения различных добавок цементу можно придавать определенные свойства и использовать его в различных сложных условиях, например, для конструкций, эксплуатируемых под водой или при низких температурах. Цемент очень прост в применении, а также может быть приготовлен в домашних условиях, если знать его состав и общую технологию изготовления.
из чего состоит и как его производят
Без этого материала невозможно представить современную строительную площадку. Цемент уже более ста лет позволяет сооружать крепчайшие конструкции, его используют для проведения ремонтных работ, с его помощью выполняют отделку помещений, но при этом мало кто задумывается, из чего делают цемент.
Итак, что такое цемент? Этот материал представляет собой порошок, в основу которого входят неорганические соединения. Взаимодействуя с водой, этот порошок начинает твердеть и приобретать прочность монолитного, крепкого материала, заполняя заранее приготовленную форму.
Реакция происходит при обеспечении достаточной влажности. После набора прочности, конструкции из цемента могут служить длительное время без изменения основных свойств. Заводы, занимающиеся производством данного материала, стараются располагать в непосредственной близости к источнику добычи сырья, так как объемы переработки и перевозки материалов для изготовления цемента достаточно высоки.
Чтобы понять, из чего состоит цемент, достаточно показать химический состав цемента, самого используемого в строительстве, — портландцемент. Его изготавливают, применяя следующие пропорции:
- оксид кальция – не менее 60%;
- диоксид кремния – не менее 20%;
- глинозем – не менее 4%;
- оксид железа – не менее 2%;
- оксид магния – не менее 1%.
Формулы других видов цемента схожи, корректируется лишь количество каждого ингредиента.
Основные характеристики цемента
Строительные материалы, в том числе и цемент, чаще всего проверяют на соответствие следующим характеристикам:
- Прочность. Для проверки данной характеристики потребуется изготовить бетонный цилиндр, который впоследствии подвергают испытаниям на сжатие. Длительность воздействия на образец &mdsah; не менее 28 дней. Именно этот срок требуется для полного набора прочности материалу. После проверки и сравнения показателей в МПа, можно установить марку данного цемента, которые обозначаются: М200, М300, М400, М500, М600;
- Стойкость материала к воздействию коррозии. Находясь во влажной среде, бетонные конструкции, не обработанные специальными составами, подвергаются коррозии. Для устранения этого процесса рекомендуется использовать специальные добавки при формировании раствора для бетонирования. Тоже касается защиты от воздействия активных веществ и различной бытовой химии. Для работы в агрессивных средах и при повышенной влажности разработана специальная марка – пуццолановый цемент;
- Морозоустойчивость. Данная характеристика определяется в циклах заморозки и разморозки материала, при которых он способен сохранять свои изначальные свойства. При замерзании влаги в порах и микротрещинах бетонного основания происходит расширение, что влияет на качество бетона и приводит к его разрушению. Для усиления структуры бетона, необходимо использовать специальные присадки, которые позволяют бетону выдерживать резкие температурные перепады. Также присадки используются для организации работы в зимнее время;
- Водопотребность. Выражается в процентах по отношению к общему объему раствора требуемой пластичности. Максимальное значение водопотребности в портландцементе составляет 28%. Следует понимать, что смесь, которой требуется минимальное количество воды, дает более прочный и надежный бетон, а раствор, насыщенный водой, дает пористую структуру бетона, что характеризуется более низкой прочностью;
- Срок схватывания. Данный показатель важен для организации работ. Он не должен быть слишком длительным или коротким, чтобы не нарушать процесс выполнения заливки основания или кладки. Данная характеристика регулируется количеством гипса в сухой смеси. Если объем гипса выше – схватывание происходит быстрее, если ниже – медленнее. Оптимально процесс вставания цемента происходит в течение 10 часов, а начало схватывания находится в пределах 40-50 минут.
Типы продукции по сфере использования
Для проведения различных видов работ требуются определенные качества раствора. Широкое применение получил портландцемент, который может использоваться для производства большинства видов работ. Но для специальных условий требуются другие марки:
- Белый портландцемент. Данный материал отличает более тонкий помол и повышенное содержание гипса. Его применяют для оборудования наливных полов, так как белый цемент позволяет достичь высокого качества основания и привлекательного внешнего вида. При необходимости в состав цемента могут добавляться различные пигменты, что позволяет получать цветной раствор.
- Сульфатостойкий портландцемент. Предназначен для сооружения конструкций, подвергающихся многократным воздействиям агрессивной и влажной среды. Этот материал используют при изготовлении свай и быков для мостов.
- Шлаковый цемент. Используется для отливки конструкций и элементов, предназначенных для работы под водой или в земле.
- Пуццолановый цемент. Характеризуется отличным сопротивлением к воздействию пресных вод и используется для монтажа гидротехнических конструкций.
- Глиноземистый цемент. Данный материал применяется для возведения конструкций, работающих в морской воде, а также для производства ремонтных работ при отрицательных температурах.
Исходные материалы для приготовления
Размещение производства цемента стараются планировать рядом с основными запасами сырья. Сырьем являются природные горные породы, добываемые открытым способом. Итак, из чего производят цемент:
- Карбонатные породы. К ним относят: мел; ракушечник и прочие известняки; доломит; мергель. В промышленном производстве в основном применяются известняковые породы. Данный материал позволяет повысить эффективность взаимодействия в процессе обжига.
- Глинистые породы. К ним относят: глину; глинистые сланцы; суглинки; лесс. Данный материал необходим для обретения пластичности смеси и используется в основном при изготовлении цемента сухим способом.
- Добавки. Для получения определенных качеств цементного раствора, необходимо к основному составу добавлять вещества, которые способны корректировать свойства материала. К добавкам относят: глинозем; кремнезем; плавиковый шпат; апатиты.
Как готовят цемент на производстве
Основными веществами, из которых производят цемент, являются известняк и глина. Из этих двух составляющих специальным образом готовят клинкер, который впоследствии смешивается с прочими добавками, определяющими качество, марку и свойства раствора. Среди обязательных добавок присутствуют: гипс, доломит, цементит.

В природе имеется клинкер в чистом виде — мергель, но из-за небольших запасов этого минерала, использовать его в промышленных масштабах не получается, поэтому отечественные и зарубежные производители готовят клинкер из традиционных материалов.

Производство цемента разбито на следующие этапы:
- Для подготовки клинкера необходимо тщательно смешать ингредиенты в специальных барабанах большой емкости.
- На следующем этапе подготовленная масса поступает в печь, где происходит обжиг в течение 3-4 часов при температуре близкой к полутора тысячам градусов. В результате образуется клинкер в виде небольших фракций (до 5 см в диаметре).

- Далее, полученные зерна клинкера измельчают в барабанах с использованием шаровых грохотов. В процессе обработки материала необходимо добиться порошкообразного состояния смеси.
- На заключительном этапе в готовый цемент добавляют необходимые присадки и отправляют на расфасовку по мешкам или хопрам.
Существует три способа изготовления цемента. Они различаются приемами обработки клинкера.
- Мокрый способ. Выработка клинкера производится с использованием воды, мела и глины. В результате смешивания веществ в барабане образуется влажная масса – шихта. Ее отправляют на обжиг, после чего полученные гранулы измельчают и смешивают с необходимыми добавками. Данный метод считается довольно затратным, поэтому в настоящее время чаще используют другие способы.
- Сухой способ. Позволяет сократить этап смешивания готовой смеси с добавками, так как весь процесс сводится к подготовке, дроблению и смешиванию уже готовых ингредиентов. Данная технология становится все более популярной, так как позволяет существенно сократить затраты на производство и конечную цену продукта.
- Комбинированный способ. В данной технологии используются различные формы производства клинкера, сочетающие в себе этапы производства, применяемые при сухом и мокром способах.
Как сделать цемент в домашних условиях
Прежде всего стоит сразу уяснить, что качественного продукта в домашних или гаражных условиях получить не удастся. Мало знать, как самому сделать цемент, ведь кроме этого потребуется приобрести специальное оборудование, ну или приложить максимальные мускульные усилия, что в конечном итоге оказывается довольно затратным и утомительным. Гораздо легче приобрести готовое изделие в магазине.
Наиболее простым способом получить в домашних условиях раствор, пригодный для цементирования мелких трещин, является приготовление смеси на основе следующих ингредиентов: воды, водной извести и каменной золы. Эти вещества перемешивают до получения однородной, вязкой массы, которую необходимо сразу же использовать, так как срок хранения этого раствора составляет не более двух часов.
Прочие варианты самостоятельного изготовления цемента предусматривают наличие печи для обжига материала и мельницы для размалывания клинкера в порошок.
Как сделать цементный раствор
Для приготовления цементного раствора потребуется сам цемент, вода и заполнитель (для штукатурных и кладочных растворов используется речной или карьерный песок).
Соотношение ингредиентов в растворе зависит от применения данного материала, но в большинстве случаев рекомендуется использовать формулу: 3 части песка на 1 часть цемента. Вода добавляется исходя из потребности в получении более пластичного или вязкого раствора.
При желании получить конструкцию с более высокими прочностными характеристиками, увеличивают долю цемента. Правильно начинать приготовление раствора со смешивания сухих фракций, и только после получения однородной массы начинают заливать воду небольшими порциями, постепенно добиваясь требуемой консистенции.
где используется, для чего нужен, виды
Сегодня применение цемента достаточно широко – несмотря на появление новых строительных материалов, бетон на основе цементного вяжущего по-прежнему считается самым популярным, универсальным и предпочтительным во многих случаях вариантом. Цемент представляет собой порошкообразное вещество, относящееся к классу неорганических.
Цемент производят при помоле клинкера, который, в свою очередь, получают путем обжига при высоких температурах глины и извести, взятых в определенных пропорциях. К порошку могут добавляться различные минеральные вещества, пластификаторы для улучшения свойств и т.д. Цемент используют в виде вяжущего при замесе бетонных растворов разного типа и назначения.
Главная функция цемента – качественное скрепление конструктивных элементов создаваемых конструкций и возводимых зданий. Бетонные растворы используют для заливки полов и разных конструкционных элементов, монолитного строительства, производства тех или иных изделий и т.д.
Как работает любой вид цемента:- При затворении водой превращается в вязкую пасту.
- Цвет меняется со светло-серого на темный.
- Бетон быстро набирает твердость во влажной и теплой воздушной среде.
Смесь в течение 28 дней (как правило) набирает прочность и постепенно превращается в искусственный камень с очень высокими характеристиками прочности, стойкости. Свойства цемента могут быть разными, зависят от массы факторов: вида самого вяжущего, наличия добавок, особенностей и условий применения, соблюдения технологии замеса и укладки.

- Прочность – обозначается маркой и буквой М (чем выше рядом число, тем выше прочность: к примеру, М400 говорит о том, что камень может выдержать нагрузку в 400 кг/см2). Также считается в классах (буква В и рядом двухзначное число, которое отображает нагрузку, что может выдержать материал, в МПа).
- Морозостойкость – важная характеристика, считается в количестве циклов заморозки/оттаивания.
- Стойкость к коррозии – способность противостоять негативному влиянию окружающей среды. Самый стойкий пуццолановый цемент, его используют для возведения подземных/подводных объектов.
- Водостойкость – способность схватываться в воде, а также выдерживать при необходимости воздействие воды и влаги.
- Сульфатостойкость – способность выдерживать воздействие воды с сульфат-ионами, что важно при строительстве гидросооружений, которые соприкасаются с соленой водой.
- Тонкость помола – оказывает влияние на период затвердевания и прочность. Чем более мелко смолот порошок, тем прочнее получится бетон.
Дополнительные свойства могут обеспечиваться специальными добавками в составе порошка, объем которых производитель всегда указывает на упаковке в маркировке и описании.

Производство цемента
Все разновидности цемента производятся по одной технологии. Могут отличаться составляющие и их пропорции, добавляться какие-то минеральные и другие вещества в конце, но само производство всегда предполагает определенные этапы и действия. Все современные смеси составляются на базе портландцемента.
Упрощенное описание технологии производства цемента:- Получение первичного сырья: перемолотый известняк и глина смешиваются в шлам в пропорции 4:1.
- В процессе обжига шлама при температуре +1500 градусов по Цельсию сырье спекают в твердую массу, которая называется клинкер.
- Клинкер очень мелко смалывается до состояния порошка.
К клинкерному порошку добавляют минеральные присадки, гипс, чтобы получить цемент с нужными свойствами.
Состав
В составе цемента работают несколько составляющих на молекулярном уровне. Материал представляет собой тонкий порошок серого цвета, а вот компоненты в его химической формуле есть разные и отвечают за те или иные процессы в бетоне.
Какие вещества содержит цемент:- Кальциевый оксид – в объеме около 67%.
- Кремниевый оксид – в объеме до 22%.
- Алюминиевые окиси – до 5%.
- Оксид железа – в объеме до 3%.
- Разного типа модифицирующие компоненты – максимум 3%.
- Клинкер из глины и извести – от его качества зависят прочность и другие свойства материала.

- Минеральные компоненты – специальные добавки для улучшения характеристик, расширения сферы использования цемента. Это могут быть измельченные сланцевые материалы, гранулированные шлаки, пуццолановые ингредиенты, известь и т.д.
- Вспомогательные компоненты с сульфатом кальция – для регулирования особенностей прохождения процесса гидратации.
- Специальные присадки – синтетические компоненты, повышающие стойкость к кислотам, температурам, агрессивным средам, щелочам.
Портландцемент отличается по составу не только из-за добавления в него компонентов в процессе производства, но и из-за особенностей мест добычи сырья. Так, в каждом регионе цемент другой, хоть и отличия несущественные.
Варианты составов материала:- Разные виды глины (включая глинистый сланец и лесс).
- Мергель, известняк, мел, другие карбонатные породы.
- Минеральные присадки: кремнеземы, глиноземы, апатит, флюорит, плавиковый шпат, гипс, фосфогипс и т.д.

Прочность
Прочность является одним из самых важных свойств цемента, которое определяет сферу применения, предполагаемые нагрузки, технические характеристики конструкции из бетонного монолита. Нормативную прочность на сжатие цемент приобретает по прошествии 28 дней с момента затворения.
Прочность можно посмотреть по марке (самые популярные марки цемента М300, М400 и М500, указывают на прочность в кг/см2) и классу (указанным маркам соответствуют примерные показатели В20, В30 и В40). Приготовленный раствор твердеть начинает в течение 1-2 часов, завершается процесс минимум через 12 часов после укладки.
Далее появляется гидратационное тепло и бетон набирает прочность в течение 28 суток. При низких наружных температурах тепло позволяет цементу набрать полный цикл прочности, при высоких – может спровоцировать ускорение прохождения реакции, в результате чего распространяются трещины из-за появления температурных напряжений.
Прочность цемента смотрят на упаковке и в специальных таблицах, для каждой сферы и типа конструкции, определенной нагрузки ищется оптимальный показатель. На прочность влияет также соблюдение технологии замешивания раствора, укладки, ухода после.

Виды цемента
Когда рассматривают цемент, виды указывают в достаточно большом количестве, но и они не исчерпывают все многообразие материалов, что можно создавать из вяжущего. Ведь при правильном подходе придавать цементу разные свойства можно, вводя в состав те или иные добавки. А ввиду того, что цемент используется в самых разных сферах и областях, вариантов приготовления смеси существует множество. Варьироваться состав порошка может также за счет особенностей сырья, добываемого в том или ином регионе.
Рассмотрение наиболее популярных видов цемента:- Портландцемент – универсальный базовый материал, который применяется в самых разных ремонтно-строительных работах практически во всех сферах.
- Глиноземистый – производится на базе известняка или глиноземов, актуален для срочных аварийных работ, зимой, при воздействии минерализованных вод, так как быстро схватывается. Не применяется в жарком климате.
- Магнезиальный – сделан на базе оксида магния, затворенного хлоридами и сульфатами магния. Цемент влагостойкий и прочный, используется в разных областях.
- Известково-шлаковый – в нем 30% извести и 5% гипса.
- Тонкомолотый – портландцемент с песком и миндобавками (известняки, перлиты, зольные, шлаковые, вулканические материалы).

- Фосфатный – в его составе есть оксиды, фосфорная кислота и иные составы, которые в соединениях производят фосфатное затвердевание.
- Смешанный – основное вещество оксид кремния, в состав введены добавки (шлаки, обожженные глины, зольные и топливные вещества, керамзит, гипс, осадочные горные породы и т.д.).
- Кислотоупорный – в смесь введены растворимое стекло, кислотоупорные наполнители для твердения, водный раствор силиката натрия.
- Специальный тампонажный цемент – для его производства измельчаются вместе гипс, клинкер и триэтаноламин.
- Цветной – белый портландцемент смешивают с пигментами или добавляют натуральные красители (охра, железный сурик, окись хрома) еще на этапе обжига клинкера с дальнейшим помолом.
- Водонепроницаемый – основными ингредиентами выступают бокситы, известняки, оксид алюминия.
- Кладочный – цемент включает в составе 20% портландцементного клинкера, а также доменные шлаки, разные минеральные материалы.

- Шлакощелочной – производится из отходов и шлаков доменных печей, которые создают с щелочами прочный и качественно твердеющий строительный материал.
- Сульфатостойкий – обыкновенный состав с модифицирующими добавками, которые делают вяжущее стойким к негативному воздействию и более прочным.
- Расширяющийся – цемент, который увеличивается в объеме в процессе твердения на воздухе за счет введения в состав определенных гидравлических добавок.
- Карбонатный – его делают на базе сидеритовых или глинистых карбонатных пород с 25-30% доломитов или известняков.
- Гидрофобный – состав со специальными добавками, которые делают его стойким к воздействию воды.
- Пуццолановый цемент – собирательное название категории материалов, в составе которых есть минимум 20% активных минеральных добавок.
Кроме того, на рынке можно найти много других составов, которые могут использоваться при выполнении определенных видов работ в тех или иных условиях, сферах.
Основные марки
Марки цемента обозначаются буквой М и цифрами от 25 до 1000. Самые распространенные марки – М100, М200, М300, М400 и М500. Остальные применяются для конкретных задач и намного реже. Самые универсальные и прочные марки цемента – М400 и М500. Как было указано выше, цифры рядом с индексом говорят о нагрузке в кг/см2, которую может выдержать застывший камень.
Марки ниже М100 и М200 применяются для штукатурки, кладки, выше М600 – для возведения объектов особого назначения (военных, бункеров, ракетных шахт и т.д.).
Кроме прочности, маркировка цемента может представлять много другой важной информации. В первую очередь, обращают внимание на буквы.
Что обозначают буквы в маркировке цемента:- ПЦ – портландцемент.
- ШПЦ – шлако-портландцемент.
- Б – быстротвердеющий состав.
- СС – вяжущее с сульфатостойкими свойствами.
- ПЛ – цемент уже с пластификатором в составе.
- Н – нормированный, цемент с подтвержденной прочностью.
- ВРЦ – водонепроницаемый цемент (применяется в возведении гидротехнических сооружений).

Также по ГОСТу 31108 указывают наличие добавок в порошке: I обозначает, что добавок нет; II – в цементе есть минеральные компоненты. Объем добавок обозначается буквами: А – 6-20% минкомпонентов, Б – 21-35%. Добавками могут выступать пуццолан, шлак, полимеры и т.д. Скорость твердения также обозначается буквами: Н – нормально твердеющее вяжущее, С – скорость средняя, Б – быстротвердеющие смеси.
Добавки в цементе также индексируются буквой Д и цифрами, отображающими процент содержания. Д0 – добавок нет, Д20 – в состав цемента включено 20% добавок, в результате чего вещество получается более пластичным. Общее правило такое: чем выше марка, тем больше прочность; чем выше процент добавок, тем эластичнее цемент (но при критичном содержании прочность может падать).

- М100, М200, М300 – производство разных элементов и изделий с нужными характеристиками.
- М400 – применяются при заливке сборного/монолитного железобетона.
- М500 – актуален для производства гидротехнических конструкций и плит, которые находятся в воде переменного уровня, для заливки бордюров и тротуаров, фундаментов всех видов.
- М600 – бетонирование сборных конструкций повышенного качества.
- М700 – работа с постройками, где отмечены высокие нагрузки и зоны напряжения.

Область применения
Область применения цемента напрямую зависит от его свойств и характеристик. В СНиПах и ГОСТах указаны все правила и особенности применения разных марок цемента с определенными техническими характеристиками в строительстве зданий, производстве изделий и т.д. Также влияют на выбор цемента условия его применения, поставленные задачи, особенности эксплуатации.
Где применяют цемент:- Проведение общестроительных работ – от строительства хозпостроек и малоэтажных домов до заливки многоэтажных зданий, в сборных и монолитных фундаментах и перекрытиях, заливке полов, стен. Применяется цемент также для замеса кладочного, штукатурного раствора.

- Дорожно-промышленное строительство – возведение взлетно-посадочных полос, мостов, гидротехнических конструкций, несущих частей многоэтажных зданий.
- Добывающая промышленность – укрепление технических сооружений, тампонирование газовых/нефтяных скважин.
- Сооружения, эксплуатируемые в сложных и агрессивных условиях – при повышенных сульфатах, в кислотах, где наблюдается частое замораживание/оттаивание.
Несколько полезных советов по использованию цемента
Чтобы произведенный из цемента бетонный раствор соответствовал всем требованиям и был пригодным для создания прочных, надежных, долговечных конструкций и изделий, необходимо помнить о некоторых правилах.
Полезные рекомендации по применению цемента:- Хранить вяжущее нужно не больше 3 месяцев и только в защищенном от влаги, ветра месте. Лучше всего на специальных поддонах, в заводских мешках.
- Правильный рецепт следует искать сразу и добавлять компоненты можно лишь на этапе смешивания сухих ингредиентов. Когда цемент затворен водой, добавлять сухие компоненты уже нельзя. Поэтому воду изначально льют по чуть-чуть, добиваясь нужной консистенции.

- Открытый мешок с цементом хранить можно не больше 1 недели при условии низкий влажности и максимум 1 день при высокой влажности.
- Скомковавшийся цемент нельзя использовать – некоторые советуют разбить камни и применять как обычное вяжущее, но реакция уже прошла и обратно не вернуть химическую формулу. Применять такой цемент можно лишь в виде наполнителя и то в объеме, не превышающем треть от общего объема наполнителей.
- При замешивании бетона нужно четко следовать пропорциям, любое отклонение понизит свойства.
- В мороз применять нужно специальный морозостойкий цемент. В сильную жару лучше не работать или организовать тщательный уход за затвердевающим бетоном.
- Больше цемента или слишком высокая марка – не значит выше прочность. Всегда нужно ориентироваться на стандарты и применять ту марку, которая подходит для конкретного вида работ. При выборе вяжущего низкой марки бетон не обеспечит нужные характеристики, высокой – расходы будут не оправданны неактуальными свойствами.
Виды цемента и его применение
Цемент - что это такое, из чего состоит, для чего применяется и как его использовать.
Цемент - это порошкообразный строительный вяжущий материал, который состоит из клинкера и, при необходимости, гипса или его производных и добавок. При взаимодействии с водой или другими жидкостями цемент образует пластичную массу (цементное тесто), которая, затвердевая, превращается в прочный и долговечный цементный камень.ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Цемент м500О многом говорит название цемента. Но еще больше информации скрывается в его маркировке.
«М» - буква, означающая максимальную степень нагрузки, что будет способен выдержать цемент после высыхания.
Например, м400 показывает, что его максимальная нагрузка составляет 400 кг/м3. Широко используются цемент м400, м500.
Для строительных работ применяются м400 и цемент м500.
«Д» - буква, обозначающая процент содержащихся в цементе добавок. Их количество и состав определяют прочностные характеристики и его дополнительные свойства.
Маркировка м400 Д20 сообщает о том, выдерживающий нагрузку до 400кг/м3 цемент содержит 20% примесей. Используется такой бетон и в строительстве и для изготовления железобетона. Он обладает отличными морозостойкими и водостойкими показателями. Тонкость помола цемента определяется величиной остатка на сите, оснащенного сеткой установленного стандартами и техническими требованиями номера. Чем тоньше помол, тем выше скорость его схватывания и твердения, а так же прочность. Особенно это касается начального этапа твердения.
Цемент ПЦ500 Д0
Цемент марки ПЦ500 Д0 применяется при производстве ответственных бетонных и железобетонных конструкций в промышленном строительстве, где предъявляются высокие требования к водостойкости, морозостойкости, долговечности. Цемент этой марки эффективен при проведении аварийных ремонтных и восстановительных работ ввиду высокой начальной прочности бетона.
Цемент ПЦ500 Д20
Цемент марки ПЦ500 Д20 применяется в промышленном, жилищном и сельскохозяйственном строительстве для производства сборного железобетона, фундаментов, балок, плит перекрытий и др., а так же успешно используется для изготовления бетонных и строительных растворов, штукатурных, кладочных и других ремонтно-строительных работ. Цемент этой марки обладает водостойкостью, морозостойкостью, пониженной сопротивляемостью коррозионным воздействиям по сравнению с обычным портландцементом.
Цемент ПЦ400 Д0
Цемент марки ПЦ400 Д0 используется для производства сборных бетонных и железобетонных конструкций с применением термовлажностной обработки, а также для бетонных, железобетонных подземных, надземных и подводных сооружений, подвергающихся действию пресных и минерализированных вод. Цемент этой марки успешно зарекомендовал себя для изготовления бетонных и строительных растворов.
Цемент ПЦ400 Д20
Цемент марки ПЦ400 Д20 применяется в промышленном, жилищном и сельскохозяйственном строительстве для производства сборного железобетона, фундаментов, балок, плит перекрытий, стеновых панелей и др. Цемент этой марки обладает хорошей водостойкостью и морозостойкостью.
МАРКИРОВКИ ЦЕМЕНТОВ
Основная характеристика прочности цемента – его марка. Для всех видов цемента, кроме глиноземистых, быстротвердеющих и шлакопортландцемента, марка соответствует пределу прочности при изгибе образцов-балок размером 40×40×160 мм и сжатии их половинок из пластичного раствора состава 1:3 (по массе) в возрасте 28 сут, а быстротвердеющих портландцемента и шлакопортландцемента – через 3 и 28 сут. Марку для глиноземистого цемента устанавливают по результатам испытания через 3 сут.Цемент, как и любой другой материал, применяемый в строительстве, различается по своим физико-техническим характеристикам в зависимости от того, в каких условиях предполагается его эксплуатация.
Цемент маркируется по двум характеристикам - это способность выдерживать определенную нагрузку и процентное соотношение к общему объему цемента различных добавок.
Первый параметр обозначается буквами «М» или «ПЦ» со стоящей рядом цифрой. Цифра будет указывать максимальные прочностные качества цемента.
Например маркировка «цемент М-500» указывает, что данный вид цемента способен выдержать нагрузку в 500 кг/см. Наиболее популярны цементы с маркировкой от 350 до 500, однако встречаются и цементы с отметкой 700.
Второй параметр цемента, отраженной в его маркировке, является процентное содержание добавок. Оно обозначается буквой «Д». Например, цемент с маркировкой «Д20» будет содержать 20% добавок. Эта характеристика важна потому, что процент добавок влияет на пластичность и прочность цемента. Если цемент обладает какими-либо дополнительными специфическими свойствами, то на это указывают специальные обозначения.
Как уже было сказано выше, самыми популярными марками цемента являются марки от 350 до 500. Рассмотрим основные характеристики и применение некоторых из них.
Марка цемента «М (ПЦ) 400 - Д20» указывает на то, что этот вид цемента обладает повышенной морозостойкостью и водостойкостью. Основная сфера применения такого цемента - строительство. Его используют при изготовлении сборного железобетона, стеновых перекрытий, фундамента и т. д.
Практически аналогичными свойствами и сферой применения обладает цемент марки «М 500 - Д20», помимо хорошей водостойкости и морозостойкости данный вид цемента обладает пониженной сопротивляемостью коррозийным воздействиям. Его применяют, как и цемент марки «ПЦ 400 - Д20» для строительства, а так же он подходит для штукатурных, кладочных и других ремонтно-строительных работ и изготовления различных строительных растворов.
Цемент марки «М 500 - Д0» введенный в состав бетона, придает последнему такие характеристики, как: повышенная морозостойкость, водостойкость, долговечность. Он незаменим в промышленном строительстве, особенно при выполнении аварийных и восстановительных работ.
При строительстве сооружений, так или иначе связанных с воздействием пресной или минерализованной водой, надо использовать цемент марки «ПЦ (М) 400 - Д0». Без него не обойтись при изготовлении бетонных конструкций с применением термовлажностной обработки. Так же этот цемент хорош для изготовления бетонных и строительных растворов. Ещё одной важной характеристикой цемента является его время твердения. Этот процесс проходит в два этапа: первый - схватывание (начало твердения) цемента. Он занимает 40 - 50 минут. Второй - конец твердения. Он наступает через 10 - 12 часов.
ВИДЫ ЦЕМЕНТОВ
- Белый цемент;
- Водонепроницаемый расширяющийся цемент;
- Водонепроницаемый безусадочный цемент;
- Быстротвердеющий портландцемент;
- Пластифицированный портландцемент;
- Гидрофобный цемент;
- Глиноземистый цемент;
- Магнезиальный цемент;
- Портландцемент;
- Евроцемент;
- Сульфатостойкий цемент;
- Пуццолановый портландцемент;
- Тампонажный цемент;
- Шлаковый цемент;
- Цветной цемент;
- Кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент.
По вещественному составу подразделяют на белый портландцемент и белый портландцемент с минеральными добавками. Выпускают марок 400 и 500. Содержание минеральных добавок в белом портландцементе не допускается, а в портландцементе с минеральными добавками не должно быть более 20%, в том числе инертных — более 10% от массы портландцемента.
Белый цемент является материалом с уникальными характеристиками, которые позволяют использовать его в изготовлении скульптурных элементов, колонн, а также при отделочных работах, например, фасада здания. Эстетические требования, предъявляемые к фасадам и другим парадным строительным элементам, делают применение белого цемента особенно эффективным.
Белый цемент применяют также для цветных цементнобетонных дорожных покрытий, например на площадях у монументальных сооружений.
Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) представляет собой быстросхватывающее и быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем совместного помола и тщательного смешивания измельченных глиноземистого цемента, гипса и высокоосновного гидроалюмината кальция. Цемент характеризуется быстрым схватыванием: начало процесса – ранее 4 мин., окончание – не позднее 10 мин. с момента затворения.
Линейное расширение образцов из цементного теста, твердеющих в воде в течении 1 сут., должно быть в пределах 0,3-1%.
ВРЦ применяют для зачеканки и гидроизоляции швов тюбингов, раструбных соединений создания гидроизоляционных покрытий, заделки стыков и трещин в железобетонных конструкциях и т.д.
Водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ) - быстросхватывающееся и быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тщательного смешивания глиноземистого цемента, полуводного гипса и гашеной извести. Начало схватывания не ранее 1мин., а конец не позднее 5мин. с момента затворенеия.
Цемент применяют для устройства гидроизолирующей торкретной оболочки бетонных и железобетонных сооружений, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности (туннели, фундаменты и т.д.).
Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) (ГОСТ 10178-85) очень тонко измельчен, поэтому интенсивнее, чем обычный портландцемент, набирает прочность в начальный период твердения – через 1-3 сут. Этот цемент следует применять при ремонтных работах.
Пластифицированный портландцемент (ГОСТ 10178-85) получают, вводя при помоле клинкера около 0,25 % концентрата сульфитно-спиртовой бражки. Это поверхностно-активное вещество пластифицирует растворные смеси и повышает их морозостойкость.
Пластифицированный портландцемент применяют наравне с обычным портландцементом. Выпускают марок 300, 400 и 500.
Гидрофобный цемент (ГФЦ) (ГОСТ 10178-85) получают в результате тонкого измельчения портландцементного клинкера совместно с гипсом и гидрофобизующей добавкой (асидол, мылонафт, олеиновая кислота, окисленный петролатум, кубовые остатки синтетических жирных кислот и др.).
Данный цемент обладает меньшим водопоглощением, большей морозостойкостью и водонепроницаемостью, чем обычный портландцемент; способен длительное время храниться даже во влажной среде без потери активности. Повышенное воздухововлечение данного цемента снижает прочность тяжелых бетонов, однако, при производстве легких и ячеистых бетонов это свойство играет положительную роль.
Гидрофобный портландцемент не комкуется и практически не теряет прочности при длительных перевозках и хранении. Выпускают марок 300 и 400.
Бетонные смеси на гидрофобном цементе подвергаются меньшему расслаиванию, стойки к попеременному увлажнению и высыханию.
Глиноземистый цемент (ГЛЦ) (ГОСТ 969-77) – быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким измельчением обожженной до спекания или сплавления сырьевой смеси, богатой глиноземом. В качестве сырьевых материалов для получения глиноземистого цемента используют известняк или известь и породы с высоким содержанием глинозема Al2O3, например бокситы.
Минералогический состав глиноземистого цемента характеризуется большим содержанием низкоосновных алюминатов кальция, главным из которых является однокальциевый алюминат CaO и Al2O3 .
Химический состав глиноземистого цемента характеризуется следующим содержанием оксидов, %:
- Оксид алюминия Al2O3 40
- Оксид кальция СаО 40
- Оксид кремния SiO2 10
- Оксид железа F2O3 10
Обязательное условие нормального твердения глиноземистого цемента и длительного сохранения его прочности – пониженная положительная температура (ниже 25 °С) раствора (бетона) в пери, од твердения и при эксплуатации. В противном случае раствор (бетон) может потерять до 50 % прочности. Поэтому глиноземистый цемент не применяют в условиях жаркого климата, а изделия из него нельзя пропаривать.
Прочность глиноземистого цементного камня нарастает с большой скоростью. Уже через сутки сопротивление сжатию и растяжению достигает более 50 % проектной прочности.
Применение глиноземистого цемента ограничено его высокой стоимостью. Его используют при срочных ремонтных и аварийных работах, производстве работ в зимних условиях, для бетонных и железобетонных сооружений, подвергающихся воздействию сильно минерализованных вод, получения жаростойких бетонов, а также изготовления расширяющихся и безусадочных цементов. Глиноземистый цемент используют для получения некоторых кислотостойких растворов, а также расширяющихся и безусадочных цементов.
Магнезиальный цемент (МГЦ) используют для устройства магнезиальных полов, как магнезиальное вяжущее, представляющее собой тонкодисперсный порошок, активной частью которого является оксид магния. Оксид магния, в свою очередь, есть продукт умеренного обжига природных карбонатных пород магнезита или доломита.
Портландцемент (ГОСТ 10178-85) и его разновидности являются основными вяжущими веществами в строительстве. Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом портландцементного клинкера с гипсом, а также со специальными добавками.
Портландцементный клинкер - продукт обжига до спекания тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины или некоторых материалов (мергеля, доменного шлака и прочие). При обжиге обеспечивается преимущественное содержание в клинкере высокоосновных силикатов кальция. Для регулирования сроков схватывания портландцемента в клинкер при помоле добавляют двуводный гипс в количестве 1,5-3,5% (по массе цемента в пересчете на SO3).
По составу различают: портландцемент без добавок; портландцемент с минеральными добавками; шлакопортландцемент и другие.
Химический состав клинкера портландцемента определяют по содержанию важнейших оксидов, которые должны находиться в следующих пределах, %:
- Оксид кальция СаО 62-68
- Оксид кремния SiO2 8-26
- Оксид алюминия А12О3 4-9
- Оксид железа Fe2O3 0,3-6
- Трехкальциевый силикат (алит) 3CaOSiO2 40-65
- Двухкальциевый силикат (белит) 2СаО SiO2 15-40
- Трехкальциевый алюминат ЗСаОАlО3 15
- Четырехкальциевый алюмоферрит 4СаОА12О3Ре2О3 10-20
Взаимодействие цементного порошка с водой сопровождается выделением теплоты. Величина тепловыделения определяется в первую очередь минералогическим составом цемента и скоростью гидратации; меньшее влияние оказывают тонкость помола, сроки и условия хранения цемента.
При испытании кипячением в воде образцы, изготовленные из портландцемента, должны равномерно изменять объем. Поэтому количество ангидрида серной кислоты SO3 в портландцементе и его разновидностях должно быть не менее 1,0 и не более 3,5 %, а в портландцементах и портландцементах с минеральными добавками марок 550 и 600 — не менее 1,5 и не более 4%. Содержание оксида магния MgO в исходном клинкере — не более 5%. Портландцемент с минеральными добавками может содержать до 20 % гранулированного шлака или прочих активных добавок, включая глиежи, или до 10 % активных добавок осадочного происхождения (кроме глиежей).
Сульфатостойкий цемент (ГОСТ 22266-76) изготовляют из клинкера нормированного минералогического состава: в клинкере должно быть не более 5% трехкальциевого алюмината и не более 50% трехкальциевого силиката. Низкое предельное содержание трехкальциевого алюмината требуется потому, что сульфатная коррозия развивается в результате взаимодействия сульфатов, находящихся в окружающей среде, с трехкальциевым гидроалюминатом цементного камня. Если в цементном камне С3А присутствует в малых количествах, то образуется незначительное количество гидросульфоалюмината кальция. Тогда он не опасен, так как распределяется в порах бетона, вытесняя оттуда воду или воздух, и внутренних напряжений в бетоне не вызывает.
Сульфатостойкий цемент обычно выпускают двух марок: 300 и 400.
Пуццолановый портландцемент (ГОСТ 22266-76) получают путем совместного помола цементного клинкера нормированного минералогического состава, необходимого количества гипса и активной минеральной добавки вулканического (25...40 % от массы цемента) или осадочного (20...30 %) происхождения. Пуццолановый портландцемент хорошо твердеет в воде и во влажных условиях. Растворные смеси, изготовленные на этом цементе, не дают высолов и отличаются повышенной водостойкостью и водонепроницаемостью. Применяют пуццолановый портландцемент преимущественно в гидротехническом строительстве и при облицовке плавательных бассейнов, где плоскости подвержены воздействию морской воды.
Тампонажный цемент - разновидность портландцемента, и предназначенный для цементирования нефтяных и газовых скважин. Тампонажный цемент изготовляют совместным тонким измельчением клинкера и гипса. В России выпускают тампонажный цемент двух видов: для так называемых холодных (с температурой до -40°С) и горячих (до +75°С) скважин. Тампонажный цемент применяют в виде цементного теста, содержащего 40-50% воды.
Шлаковый цемент (ГОСТ 10178-85) – общее название цементов, получаемых совместным помолом гранулированных доменных шлаков с добавками-активизаторами (известь, строительный гипс, ангидрит и другие) или смешением этих, раздельно измельченных, компонентов.
Шлакопортландцемент изготовляют совместным помолом портландцементного клинкера, доменного гранулированного шлака 21...80% и необходимого количества гипса. К разновидности этого цемента относится быстротвердеющий шлакопортландцемент.
Различают следующие виды шлакового портландцемента: известково-шлаковый с содержанием извести 10-30% и гипса до 5% от массы цемента и сульфатно-шлаковый с содержанием гипса или ангидрита 15-20%, портландцемента до 5% или извести до 2%. Шлаковый цемент применяют для получения строительных растворов и бетонов, используемых преимущественно в подземных и подводных сооружениях. Известково-шлаковый цемент наиболее эффективен в производстве автоклавных материалов и изделий.
Шлакопортландцемент схватывается и твердеет медленнее, чем портландцемент.
Цветной портландцемент (ГОСТ 15825-80) получают из клинкера белого цемента, цветного клинкера, а также из отбеленных клинкеров путем тщательного смешивания или совместного помола с пигментами различных цветов (например, с охрой, железным суриком, оксидом хрома).
Пигменты должны быть щелоче- и светостойкими. Цветные портландцементы бывают желтые, розовые, красные, коричневые, зеленые, голубые и черные. Белый и цветные портландцемеиты, способствующее архитектурно-декоративному оформлению сооружений, применяют при устройстве мозаичных и плиточных облицовок, террацциевых покрытий полов и полов из мраморной или гранитной брекчии, а также для изготовления мозаичных изделий и бетонных фасадных плит.
Кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент получают путем совместного помола или тщательного смешивания раздельно молотых кварцевого песка и кремнефтористого натрия. Затворяют такой цемент водным раствором натриевого жидкого стекла. Цементный камень способен противостоять действию большинства минеральных и органических кислот. Однако он теряет прочность в воде, а в едких щелочах разрушается.
Кислотоупорный цемент используют для изготовления кислотостойких бетонов (растворов). При этом применяют мелкий и крупный заполнитель из кислотостойких пород (гранит, андезит, бештаунит).
Кислотоупорную бетонную (растворную) смесь, уложенную в конструкцию, в процессе твердения необходимо обработать какой-либо крепкой минеральной кислотой (откисловать), например соляной. При этом бетонная (растворная) смесь уплотняется за счет выделения новых количеств геля кремниевой кислоты и обезвоживания дегидрата Si(OH)4 концентрированной кислотой. Гель кремниевой кислоты переходит в твердый опаловидный кремнезем SiO2×Н2О.
Прочность при сжатии кислотоупорного бетона, обработанного концентрированной кислотой, достигает 50...60 МПа.
КОРРОЗИЯ РАСТВОРА И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ НЕЁ
Коррозия раствора (бетона) почти всегда начинается с коррозии цементного камня, стойкость которого значительно меньше, чем заполнителей. Коррозия, поражающая раствор (бетон), может быть трех видов:- растворение и вымывание (выщелачивание) гидрооксида кальция из цементного камня пресной водой;
- образование легкорастворимых солей при взаимодействии составляющих цементного камня с веществами окружающей среды и вымыванием этих солей;
- образование в цементном камне (под влиянием проникающих в него веществ) соединений, имеющих больший объем, чем исходные продукты реакции, что приводит к образованию трещин в бетоне.
- Методы защиты цементного камня от коррозии разнообразны, но всё они могут быть сведены в следующие группы:
- выбор надлежащего цемента;
- изготовление особо плотного бетона;
- применение защитных покрытий и облицовок, практически исключающих воздействие агрессивной среды на бетон.
ТВЕРДЕНИЕ ЦЕМЕНТА
Процесс твердения цемента характеризуется тем, что изготовленное из вяжущего вещества цементное тесто постепенно теряет подвижность, переходя из полужидкого состояния в более плотное.В процессе твердения цемента различают три этапа:
- растворение, когда растворимые продукты реакции переходят в раствор, обнажая следующие слои цементных зерен, в свою очередь реагирующие с водой. Так происходит до полного насыщения жидкой фазы продуктами реакции;
- коллоидация, или схватывание, во время которого твердые продукты реакции не могут растворяться в насыщенной уже жидкой фазе и поэтому образуют коллоидную систему в форме геля или студня. При этом цементное тесто утрачивает свою подвижность и текучесть, т. е. схватывается;
- кристаллизация, которая характеризуется тем, что образовавшиеся гели преобразовываются в укрупненные, менее растворимые кристаллы, дающие так называемый кристаллический сросток. Тесным переплетением подобных кристаллов и объясняются высокие механические свойства затвердевшего цемента.
Цемент, Цемент что это такое, из чего делают цемент, свойства цемента, марки цемента, состав цемента
Цемент самый популярный строительный материал во всем мире. Сложно представить современный строительный мир без такого известного вяжущего как цемент. Сфера применения цемента на сегодняшний день достаточно обширна.
Цемент что это такое?
Цемент что это такое ? - Один из главных видов стройматериалов. Связующее вещество ненатурального происхождения, тонкоразмолотый минеральный порошок, чаще темно серого цвета. Выпускается в сухом виде, при взаимосвязи с жидкостью образует податливую массу, по истечению временного промежутка образует твердое каменное тело. Прочность цемента возрастает со временем, может исчисляться годами. Цемент применяется при приготовлении строительных растворов и бетонов и используется для общестроительных работ. |
---|
УЗНАТЬ ЦЕНУ НА ЦЕМЕНТ
Из чего делают цемент производство, технология
Cамым распространенным цементом является портландцемент. Получают путем обжига сырья в печах под высокой температурой 1500 градусов по Цельсию, называется клинкер. Клинкер содержит богатый химический состав около 75% сырья, состав клинкера и условия обжига играет, большое значение на характеристику цемента. Цементный клинкер подвергается измельчению с примесями в виде гипса и иными минеральными добавками. Разные предприятия выпускают цемент со схожими характеристиками и названиями, но он может отличаться по составу, разница в составе цементного клинкера влияет на его характеристики: скорость твердения, морозоустойчивость, устойчивость внешних факторов среды, в зависимости от поставленной задачи, где цемент будет применяться в дальнейшем. Кроме портландцемента выпускаются и другие его виды с различными характеристиками и составом.
Видео "Как, из чего делают цемент"
Основные марки цемента
М100, М200, М300, М400, М500, М600 – означает, что плотность на сжатие не ниже указанной цифры.
По прочности цемент можно разделить на классы, выражаются в цифрах от 30 до 60 обозначающие прочность при сжатии в МПа – основное отличие классов от марок цемента в том, что при 100 испытуемых образцов должны пройти 95 образцов испытания и соответствовать заявленному классу.
Класс прочности обозначается буквой «В»
Наиболее встречающиеся марки цемента на рынке ПЦ400Д20, ПЦ400Д0, ПЦ500Д20, ПЦ500Д0
Обозначение М400 или ПЦ400 - наиболее распространенная марка цемента среди строителей, считается наиболее универсальной для общестроительных работ.
Давайте рассмотрим на примере цемента М400 его характеристику, плотность, состав.
Состав цемента
1. (Д0) означает - чистоклинкерные без добавочные цементы
2. (Д20 и другие значения больше 0) означает - цементы с добавками
Цемент со шлаком что это?
Это говорит о том что в состав цемента входит минеральная добавка в виде шлака условно обозначается на упаковке буквой Д с номером 20 означающей количество минеральных добавок |
---|
История цемента
С давних времен человечеству были общеизвестны вяжущие вещества, такие как гипс, известь, глина, которым не требовалось для приготовления высокого помола и обжига при высокой температуре. Глина была слабым вяжущим веществом и имела недостаток низкую стойкость к влажной среде, что не могло решать более сложных задач в строительной отрасли. Вяжущее вещество, на основе гипса получаемое из гипсового клинкера и известняка, добытая из известняка путем температурного воздействия, были использованы при возведении Египетского лабиринта, Великой Китайской стены. Все три вещества затвердевали и «работали» только при воздействии воздушного пространства, назывались «воздушными», имели способность к невысокой износостойкостью и прочностью на воздухе. С развитием технологий печей и способов измельчения минеральных добавок, способствовало улучшению характеристик и качеств вяжущих материалов, так например, для улучшения гидростойкости в известковую смесь добавляли измельченную глину прошедшую термообработку в печи и различные примеси виде вулканических пород. Развитие в Древней Руси фиксирующих материалов на основе известняка возникло при возведении городов такие как: Ростов, Муром, Москва, Великий Новгород и др. В 16 веке на Руси царем был издан приказ о производстве клеящего вещества на основе извести, наряду с добычей строительного камня. С развитием морских путей, для возведения портов, необходимо было решать задачу о водостойкости вяжущих материалов. Так в 1756 году учеными из Англии был получен новейший вяжущий материал на основе обожженной извести с добавлением примесей из глины, и назван гидравлическим. Спустя 30 лет был получен патент на роман-цемент, его отвердение стало возможным как в воздушной, так и водной средах. Такой цемент был основным вяжущим веществом, практикуемый у строителей до 2ой половины 19века.
Начало современного цемента
Современный цемент начали выпускать относительно недавно, при развитии индустрии в 18 веке, когда было основано большое количество предприятий и заводов, запасы навыков и знаний требовали объединения всех изученных ранее систем в единое целое пособие, а далее производство для разработки высокоэффективной марки цемента. В России первым кто получил качественный цемент, был исследователь Чалиев. В его издании описаны свойства и методики производства вяжущего материала – цемента, применявшегося строителями при реконструкции Кремля послевоенных действий, более усовершенствованного на тот период, чем у ученого из Англии Аспинда, работающего в тот же период над созданием цемента из породы камня схожего на бетон. Аспинд вел разработки цемента рядом с городом Портлэнд, названного позднее портландцемент происходящего от имени города. В 1812 году англичанин запатентовал свое изобретение.
Производство цемента до 1917 года развивалось достаточно медленно. Во 2ой половине 19 века большой вклад в формирование Российского цементного дела внесли ученые Шуляченко, Белелюбский, Малюга, отечественные цементы почти полностью заменили импортные, была создана основа актуальной науки о отвердевании и классификации цементов, разработаны тех.условия.
Первые заводы в России
Первый Отечественный завод был открыт в 1856 году в городе Роздеце, и к 1914 году работало уже 60 заводов в России по производству портландцемента. К 1971 году доля изготовленного сырья в России превосходила развитые страны, такие как США на 100% и Японию на 30%. Высокие темпы строительства, металлургии, дорожной отрасли, автоматизации процессов производства, дали возможность развитию усовершенствованных технологий выпуска цемента, повышенного качества марки и более широкой классификации.
Различия цементов
Цементы различают по 2-ум основным группам
1. Воздушные - сфера применения воздушная среда
2. Гидравлические - сфера применения водная среда
По назначению
Назначение – целесообразное применение определенного вида цемента способного решать те или иные поставленные задачи.
1.Общестроительные
2.Специальные
По составу
Состав может изменяться довольно широко в зависимости от области применения, при этом можно выделить два основных вида составов.
1.Чистоклинкерные – без добавочные (Д0)
2.С добавками (Д…)
По виду клинкера
Цементный клинкер – однородная масса, подвергшаяся равномерному обжигу до спекания состоящая из определенного состава сырья, чаще всего известняка, глины.
1.Портландцементный клинкер
2.Глиноземистый (высокоглиноземистый) клинкер
3.Сульфоалюминатный, сульфоферитный, ферритный
Свойства цементов общестроительные
Прочность на сжатие
Прочность (активность) – одно из важнейших свойств цемента, бетонов, растворов. Чтобы определить прочность цементов из них изготавливают образцы в виде кубышек, которые в дальнейшем испытывают на прочность (разрушение) на сжатие и изгиб, через 28 дней с момента затворении с водой смеси цемента с песком. Прочность на сжатие измеряется в кг/см2, за основу берут средний показатель 4 из 6 испытуемых образцов. Прочность на сжатие обозначается буквой «М» и цифрами с шагом 100 или 50, делится на марки от М100 до М600.
Основные классы цементов
Классы В22,5; В32,5; В42,5; В52,5 – означает, что плотность на сжатие не ниже указанной цифры
Скорость твердения - гидратация цемента
Гидратация – при затворении смеси цемента и песка с водой происходит химическая реакция, образовавшиеся кристаллы заполняют объем и образуют податливую массу, по истечении времени, которая затвердевает и переходит в камневидное состояние. Скорость затвердевания зависит от скорости растворения клинкерных минералов и тонкости помола.
1.Нормальнотвердеющий портландцемент
с нормированием прочности в возрасте 2 (7) и 28 сут.
2.Быстротвердеющий портландцемент
отличается от обыкновенного более интенсивным нарастанием. прочности в начальный период твердения - с нормированием прочности в 2 и 28 сут.
Срок схватывания
Портландцемент (обыкновенный) должен иметь срок схватывания не ранее 45 мин и не позднее 2 часов.
Срок схватывания подразделяют:
1.Медленносхватывающиеся – с нормируемым сроком начала схватывания более 2 часов.
2.Нормальносхватывающиеся – с нормируемым сроком начала схватывания от 45 мин до 2 часов.
3.Быстросхватывающиеся – с нормируемым сроком начала схватывания менее 45 мин.
Условные обозначения (часто встречающиеся)
Цем I — портландцемент;
Цем II — портландцемент с минеральными добавками;
Цем III — шлакопортландцемент;
Цем IV — пуццолановый цемент;
Цем V — композитный цемент;
Допускается применять сокращенное обозначение наименования
Портландцемент - ПЦ
Шлакопортландцемент – ШПЦ
Активные минеральные добавки - Д0, Д5, Д20
Пластификации или гидрофобизации - ПЛ, ГФ
Глиноземистый цемент (ГЦ)
Напрягающий цемент (НЦ)
Класс прочности - (22,5; 32,5; 42,5; 52,5)
Марка - М
Нормально твердеющий – Н
Быстротвердеющий – Б
Шлак - Ш
Пуццолана – П
Зола-унос – З
Глиеж – Г
Микрокремнезѐм – МК
Известняк – И
При изготовлении цементов ДП и ЖИ в качестве вспомогательного компонента (активной минеральной добавки) допускается применять только доменный гранулированный шлак
Для транспортного строительства
Для бетона дорожных и аэродромных покрытий - ДП
Для бетона дорожных оснований - ДО
Для железобетонных изделий и мостовых конструкций - ЖИ
Для укрепления грунтов - УГ
Разновидность цементов
Портландцемент (ПЦ)
1. Быстротвердеющий (БТЦ) (спец.цементы) 1.1 особобыстротвердеющий (ОБТЦ)
1.2 сверхбыстротвердеющий (СБТЦ)
2. Тампонажный (спец.цементы)
2.1 низкогигроскопичный тампонажный портландцемент
2.2 солестойкий тампонажный портландцемент
2.3 гельцемент
2.4 песчанисто-трепельный портландцемент
2.5 расширяющиеся тампонажные
2.6 песчанистый тампонажный
2.7 облегченный тампонажный
2.8 утяжеленный тампонажный
2.9 волокнистые тампонажные
2.10 воздухоудерживающий
3. Безусадочный – расширяющиеся
3.1 расширяющиеся (спец.цементы)
3.1.1 расширяющийся портландцемент (РПЦ)
3.1.2 напрягающий цемент (НЦ)
3.1.3 алунитовый расширяющийся (напрягающий) цемент
4. Сульфатостойкий (ССПЦ) (спец.цементы)
4.1 сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками
4.2 сульфатостойкий шлакопортландцемент (СШПЦ)
5. Дорожный (спец.цементы)
6. Белый и цветной (спец.цементы)
6.1 белый цемент
6.2 цветной цемент
7. С умеренной экзотермией (спец.цементы)
8. С поверхностноактивными органическими добавками (ПАВ) (спец.цементы)
8.1 пластифицированный (ППЦ)
8.2 гидрофобный (ГПЦ)
9. С активными минеральными добавками (спец.цементы)
9.1 с минеральными добавками (ПЦД)
9.1.1 быстротвердеющий (ПЦД-Б)
9.1.2 сульфатостойкий с минеральными добавками (СПЦД)
9.2 пуццолановый (ППЦ)
9.3 зольный
9.4 шлаковый (ШПЦ)
9.4.1 быстротвердеющий (ШПЦБ)
9.4.2 сульфатостойкий (СШЦП) входит в группу сульфатостойких цементов
9.4.3 известковошлаковый (ИШЦ)
10. Другие специальные портландцементы
10.1 для строительных растворов (кладочные)
10.2 для защиты от радиационных излучений
10.3 жаростойкие
10.4 гипсоцементопуццолановые
10.5 белито-портландцемент (нефелиновый цемент)
Сланцезольный
Магнезиальный
Глиноземистый
1. Особо чисто высокоглиноземистый 2. Высокоглиноземистый
3. Ангидритглиноземистый цемент (АГ-цемент)
4. Безусадочный - расширяющиеся
4.1 расширяющиеся
4.2 напрягающие
4.3 водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ)
4.4 водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ)
4.5 гипсоглиноземистый расширяющийся цемент
4.6 глиноземистый расширяющийся цемент
4.7 гиперглиноземистый цемент
5. Тампонажный (спец.цементы)
5.1 белитокремнеземистый цемент
Кислоупорные цементы
1. Кварцевый кремнефтористый кислотоупорный 2. Кремнеорганический силикатный кислотоупорный цемент
Сульфоалюминатный, сульфоферитный (ферритный)
Смешанные
1. Тампонажный1.1 шлакопесчанистый цемент
Романцемент
С инертными минеральными добавками (микронаполнителями)
1. Песчанистый портландцемент2. Карбонатный
3. Трехкомпонентный пуццолановый портландцемент
Кремнеземистый цемент
1. Известково-кремнеземистый
Фосфатный цемент
1. Титанофосфатный 2. Цинкофосфатный
3. Силикатный цемент
Другие
1. Известково-пуццолановый цемент 1.1 однокомпонентные
1.2 смешанные
2. Контактно-конденсационный известково-пуццолановый цемент
3. Периклазовый цемент
Виды упаковки, доставка, хранение цемента
После производства, цемент подается в силосы различных объемов, там он хранится до расфасовки в тару:
1. Бумажный многослойный мешок 25 кг, 50 кг
2. Биг-бэг 1 тн.
3. Цистерна цементовоза 10-40 тн.
4. Жд. Вагон 50-70 тн.
5. Сухогрузные баржи
Наверх
из чего делают и какие пропорции
Цемент выполняет функцию вяжущего вещества. От его качества зависит окончательная прочность бетонного изделия. Многих начинающих строителей интересует вопрос про цемент – из чего делают, и от чего зависят его качества? Материал получают в процессе разрушения клинкера, гипса и добавок. Клинкер – это основное вещество в составе цемента, получающееся после спекания сырья, основу которого составляют глина и известняк. В составе могут присутствовать мергель, шлак из доменных печей, нефелиновый шлам.
Состав цемента
В вопросе, из чего сделан цемент, принципиальных изменений не было уже давно, состав сохранился с прошлых столетий. Основу всегда составлял клинкер, также в состав входят минеральные добавки с оптимальным содержанием 15-20 %. В такой концентрации минералы оказывают малозначимое влияние на эксплуатационные и технические характеристики. Если концентрация добавок свыше 20 %, свойства сильно изменятся, состав называют пуццолановый цемент.
Химический состав цемента:
- алит (Са3SiO5) – увеличивает скорость взаимодействия с водой. Компонент важен на этапе приобретения прочности. В составе клинкера количество трёхкальциевого силита составляет 50–70 %;
- белит (Ca2SiO4) – обеспечивает набор прочности на поздних этапах застывания. Изначально слабо реагирует на воду, увеличение прочности за счёт двухкальциевого силиката вначале практически не происходит. В клинкере содержится 15–30 %;
- алюминатная фаза (Са3Al2O6) – при смешивании с водой провоцирует быструю реакцию, обеспечивает начальное схватывание. Для контроля за процессом застывания в состав добавляют гипс и подобные вещества. Трёхкальциевого алюмината содержится 5–10 %;
- ферритная фаза (Са3Al2O6). Вступает в активную фазу реакции между циклами алита и белита. Количество четырёхкальциевого алюмоферрита составляет 5–15 %;
- остальные компоненты – сульфаты щелочного типа, оксид кальция – до 3 %.
Пропорции химических веществ в цементном растворе могут отличаться, но обычно в пределах указанных значений.
Основные характеристики цемента
Технология изготовления предусматривает соблюдение нормативов ГОСТ 10178-76. Состав может включать добавки.
Если они присутствуют, изменяются характеристики цемента:
- прочность – возможность материала выдерживать определённые нагрузки до наступления разрушения. Прочностные показатели и способность к затвердеванию в процессе гидратации – это взаимосвязанные понятия, для приобретения прочности требуется длительное время, от 28 дней. Цемент разделяется на марки, обозначаются буквой М и индексом: 300, 400, 500, есть менее распространённые составы высокой прочности – М600, М700, М800;
- время застывания. На процесс гидратации и окончательного застывания материала влияет тонкость помола клинкера. По мере уменьшения зерна увеличивается прочность. При определении застывания растворов и бетонов учитывается нормальная густота состава. Продолжительность до схватывания зависит от водопотребности и количества минералов. При нормальной густоте схватывание заснимает от 45 минут до 10 часов. При увеличении температуры сроки сокращаются, в холодное время – увеличиваются;
- водопотребность – это потребление воды для гидратации вещества и приобретения достаточной пластичности. Обычно рекомендуется состав с 15–17 % жидкости. Для увеличения подвижности раствора можно закладывать воду в пропорции 30–35 %;
- плотность насыпи. Истинная плотность материала составляет 3000–3100 кг/см3. Плотность после высыпания 900–1100 кг/см3, после уплотнения показатель составляет 1400–1700 кг/см3;
- устойчивость к коррозии. На показатель влияет минеральный состав и плотность цемента. По мере снижения зернистости клинкера и увеличения пористости уменьшается устойчивость к коррозии;
- тепловыведение. В ходе застывания из цемента неизбежно выделяется тепло. Если скорость течения процесса относительно низкая, уменьшается риск появления трещин в процессе эксплуатации. Быстрое тепловыделение – это нежелательный процесс при строительстве многоэтажных и высоконагруженных зданий. Для регулировки тепловыделения в состав вносятся активные и инертные добавки;
- морозостойкость. Показатель отражает устойчивость к замерзанию и оттаиванию как в пресной, так и солёной воде.
Виды цемента
Сегодня производится множество видов цементаВ зависимости от того, из чего сделан цемент, материал различается по группам. Каждый вид обладает особыми техническими характеристиками.
На основании материала изготовления выделяют группы:
- известковый;
- мергелистый;
- глинистый. Рекомендуется внесение вспомогательных компонентов цемента, боксита и шлака для повышения водонепроницаемости, огне- и морозоустойчивости.
Преимущественно производство цемента включает соединения карбона и глины, но в отдельных видах выполняется внесение искусственных веществ (шлаков, отходов металлургии и химического производства) и естественных компонентов (глинозема).
Цемент делят на следующие виды:
- портландцемент. Отличается высокой скоростью затвердевания, включает 10–15 % минеральных веществ. В основу портландцемента закладывается гипс и клинкер, которые проходят обжиг при температуре 1500 °С. Его активно используют в современном строительстве благодаря способности создавать монолитные конструкции при смешивании с водой;
- шлакопортландцемент. В составе присутствуют те же компоненты, а также доменные шлаки;
- гидравлический;
- напрягающий – быстро схватывается и застывает;
- тампонажный. Применяется для создания бетонных конструкций в сфере газо- и нефтедобычи;
- декоративный, отличается белым цветом;
- сульфатостойкий. Главные отличия сводятся к низкой скорости застывания и высокой устойчивости к минусовым температурам.
Сферы использования
Бетон применяют в строительстве повсеместно, его область применения практически не ограничена. С помощью цементного раствора создают железобетонные конструкции, заливают фундаменты, балки, основания и другие части сооружения. В последнее время популярно изготовление монолитных построек, где стены, основа и крыша выполнены полностью из бетона, не считая кровельных и отделочных материалов.
Что делают из цемента:
- несущие стены, колонны, перегородки;
- плиты перекрытий;
- фундамент, стяжка, цокольный этаж;
- различные плиты, стеновые блоки и т. д.
Состав
На практике процедура изготовления материала не слишком сложна, а химические вещества представляются в виде распространённых природных ресурсов. Правила, как делают цемент, приблизительно одинаковые для всех марок, в основе всегда известняк и глина.
Основные компоненты состава:
- клинкер. Чаще всего концентрация известняка в клинкере в 3 раза превосходит количество глины, что определяет показатели прочности. Вносится в форме гранул с размерами до 60 мм. Компонент подвергают термообработке при температуре 1500 °С. В процессе расплавления появляется масса с большим количеством кремнезёма и кальциевым диоксидом;
- гипс влияет на скорость гидратации цемента. Стандартно в состав добавляется до 6 % компонента;
- различные вспомогательные добавки. Присадки используются для увеличения пластичности состава, повышения устойчивости к холодам, ускорения застывания. Благодаря наличию добавок цемент можно применять в более широком спектре работ.
Процесс изготовления
Важно точно знать, как делают цемент и из чего, это поможет правильно понимать свойства материала и обеспечит высокое качество конструкции.
Рассмотрим поэтапно цемент как делают:
- Перемешивание всех компонентов для создания клинкера. В его состав вводится 75 % известняка и 25 % глины.
- Обжиг при воздействии высокой температуры, процедура помогает сформировать клинкер. Глина с известью соединяются при нагреве до температуры 1450 °С и выше.
- Разрушение материала для создания пылеобразной фракции. Измельчение выполняется шаровыми мельницами – это барабаны с горизонтальным размещением, внутри их располагаются металлические шары, которые разрушают твёрдые, крупные частицы клинкера. По мере снижения фракции увеличиваются технические характеристики и марка состава.
Заключение
Отличительными чертами цемента являются долговечность, относительно быстрый процесс застывания, устойчивость к внешней среде, лёгкость приготовления и использования. После застывания получается высокопрочный материал, который способен удерживать многоэтажные здания с минимальным износом и низким риском деформаций.
Что такое цемент? Виды цемента

Цемент - это порошок, используемый для изготовления бетона (aon168 / Shutterstock).
Цемент - это мелкий серый порошок, который смешивают с водой и другими веществами для приготовления раствора или бетона. Это ключевой строительный материал как при строительстве жилых, так и коммерческих зданий.
ЦЕМЕНТ VS. БЕТОН
Слова цемент и бетон часто используются как синонимы. Однако цемент на самом деле является ингредиентом бетона, а не конечным продуктом.Цемент важен, потому что он связывает или удерживает бетонную смесь вместе, придавая ей прочность.
Найти подрядчиков по бетону рядом со мной .
ВИДЫ ЦЕМЕНТА И ЧТО ОНИ ДЕЛАЮТ
Портландцемент - это разновидность цемента, а не торговая марка. Многие производители цемента производят портландцемент. Это основной ингредиент бетона, изготовленный с использованием строго контролируемой химической комбинации кальция, кремния, алюминия, железа и небольших количеств других ингредиентов, к которым гипс добавляется в процессе окончательного измельчения для регулирования времени схватывания бетона.
В документе Portland Cement Association «Как производится цемент» представлена подробная информация о процессе.
Чтобы узнать больше о том, из чего сделан бетон, конструкции бетонной смеси, добавки и соотношение воды и цемента, прочтите наш раздел «Что такое бетон?»
Портлендская цементная ассоциация |
Тип 1 - Портландцемент нормальный. Тип 1 - цемент общего назначения.
Тип 2 - используется для конструкций в воде или почве, содержащей умеренное количество сульфата, или когда возникает проблема перегрева.
Тип 3 - Высокая ранняя прочность. Используется, когда требуется высокая прочность на очень ранних сроках.
Тип 4 - Портландцемент низкотемпературный. Используется там, где количество и скорость тепловыделения должны быть минимальными.
Тип 5 - сульфатостойкий портландцемент. Используется в местах с высоким содержанием щелочи в воде или почве.
Типы IA, IIA и IIIA - цементы, используемые для изготовления бетона с воздухововлекающими добавками. Они имеют те же свойства, что и типы I, II и III, за исключением того, что они содержат небольшое количество воздухововлекающих материалов в сочетании с ними.Типы IL, IS, IP и It представляют собой смешанные гидравлические цементы, которые обладают рядом специальных эксплуатационных свойств.

Цементный завод (Хуан Энрике дель Баррио / Шаттерсток).
Это очень краткие описания основных типов цемента. Существуют и другие типы для различных целей, такие как архитектурный бетон и кладочный цемент, и это лишь два примера.
Ваша компания по производству готовых смесей будет знать, какие требования предъявляются к вашей местности и для вашего конкретного использования.Просто спросите их, какой у них стандартный тип цемента и подойдет ли он для ваших условий.
СООТНОШЕНИЕ ВОДЫ К ЦЕМЕНТУ: ПРОБЛЕМА №1, ВЛИЯЮЩАЯ НА КАЧЕСТВО БЕТОНА
Низкое соотношение воды и цемента - проблема номер один, влияющая на качество бетона.
Соотношение рассчитывается путем деления воды в одном кубическом ярде смеси (в фунтах) на количество цемента в смеси (в фунтах).
.Что такое цемент | Типы цемента
Самый важный момент в этой статье
Считается, что доказательства использования цемента были найдены в скрытой цивилизации Мохенджодаро, возрастом 5000 лет.
Древние греки использовали раствор в той или иной форме, но римлянам оставалось разработать и использовать цемент.
Цемент - это вещество, которое используется в мягком или пластичном состоянии, которое затем затвердевает, заставляя вещи слипаться.
Таким образом, его можно рассматривать как связующее, клей или клей, который в затвердевшем состоянии связывает частицы заполнителя
с образованием прочного жесткого композита.
Помните, что смесь цемента, песка, камня и воды называется бетоном.
Существуют различные вещества, которые могут действовать как цемент, но мы сосредоточимся на конкретных типах, используемых для бетона в строительстве.
Строительный цемент на основе портландцемента поставляется в виде порошка (в мешках или насыпью), который при смешивании с водой схватывается и набирает прочность.
Такой цемент широко используется в большинстве регионов мира, поскольку сырье доступно в большинстве регионов.Кроме того, эти цементы относительно дешевы и универсальны, так как схватывание происходит при нормальной температуре и давлении, и их можно использовать под водой, чтобы получить прочный и долговечный бетон.
Также прочтите: Что такое тест на проникновение | Что такое тест SPT | Процедура | Эффективность | Преимущества и недостатки
- Цемент OPC
- Цемент PPC
- Кислотостойкий цемент
- Доменный цемент
- Цветной цемент
- Расширяющийся цемент
- Высокоглиноземистый цемент
- Гидрофобный цемент
- Низкотемпературный цемент
- Быстротвердеющий цемент
- Сульфатостойкий цемент
- Белый цемент
- Искусственный цемент
- Воздухововлекающий цемент
- Каменный цемент
- Водоотталкивающий цемент
- Водонепроницаемый цемент
Также прочтите: Что такое изгиб стержней Расписание | Подготовка согласно Bs 4466 | Допуски согласно BS 4466
OPC Cement
Обычный портландцемент содержит два основных компонента, а именно глинистый и известковый.В глинистых материалах преобладают известковые материалы, а в глинах преобладает карбонат кальция. Хороший обычный цемент содержит эти ингредиенты.
-
- Известь (CaO) ———————- 62%
- Кремнезем (Sio2) ——————–– 22%
- Глинозем (Al2 u3) —————- 5%
- Сульфат кальция (CaSo4) ——– 4%
- Оксид железа (Fe2 03) ————– 3%
- Магнезия (MgO) —————- 2%
- Сера ——————— —-1%
- Щелочи ————————- 1%
Также прочтите: Бетонирование в строительстве | Классификация | Недвижимость | Оценки | Преимущества и недостатки | Контроль качества
Portland Puzzolana Cement (PPC)
Portland Puzzolana Cement (PPC)
Он производится путем измельчения портландцементного клинкера и пуццолана (обычно летучая зола 10-25 процентов по массе PPC) или и Постепенное перемешивание портландцемента и мелкого пуццолана.
Пуццолана (обожженная глина, сланец или зола-унос) сама по себе не имеет цементирующей ценности, но обладает свойством объединяться с известью, чтобы образовать стабильную смесь извести и пуццоланы, которая имеет определенные цементирующие свойства.
Таким образом удаляется свободная известь в цементе.
Таким образом, повышается устойчивость к химическому воздействию, что делает его пригодным для морских работ.
Отверждение портландцемента пуццолана происходит при гидратации клинкерных смесей портландцемента, а затем при взаимодействии этого пуццолана с гидроксидом кальция, выделяющимся при затвердевании клинкера.
В то же время гидроксид кальция связывается с водорастворимым гидросиликатом кальция. На основании реакции
- Ca (OH) 2 + SiO2 + (n -1) h3O = CaO.SiO2.nh30
С эффект, при котором портландцемент пуццолана приобретает большую водостойкость, чем обычный портландцемент
- Свойства:
- Все они имеют меньшую скорость развития прочности, но предел прочности сопоставим с обычным портландцементом
72 ± 1 час | 16.0 Н / кв. Мм |
168 ± 2 часа | 22,0 Н / кв. Мм |
672 ± 4 часа | 33,0 Н / кв. Мм |
Время окончательного и начального схватывания составляют 600 минут (максимум) и 30 минут (минимум) соответственно.
Усадка при высыхании не должна превышать 0,15%, а тонина не менее 300 кв.м. / кг.
Применение:
- Имеет низкое тепловыделение и используется в местах с массивным бетоном, таких как плотины, и в местах с высокой температурой.
Соответствующий код IS: 1489 Часть 1
Также прочтите: Принципы методов съемки с помощью плоского стола | Оборудование | Ошибка | Преимущество | Ограничение
Кислотостойкий цемент
Кислотостойкий цемент
Состоит из агрегатов кислотостойкости, таких как кварц, кварцит и т. Д., Добавки, такой как фторсиликат натрия (Na2SiO6) и водный раствор натрия. силикат.
Применяется для кислотостойкого и жаростойкого покрытия установок химической промышленности.
При добавлении 0,5 процента неиспользованного масла или 2 процентов зерновых повышается его водостойкость, известная как водостойкий кислый водостойкий цемент.
Доменный цемент
Доменный цемент
Для этого цементного шлака, получаемого в доменной печи при производстве чугуна и содержащего основные компоненты цемента, а именно глинозем, известь и кремнезем.
Свойства цемента более или менее аналогичны свойствам обычного цемента ( OPC в цементе) и в конечном итоге экономичны, так как при его производстве используется шлак, который может быть отходом.
Цветной цемент
Цветной цемент
Цемент желаемого цвета может быть получен путем тщательного смешивания минерального пигмента с обычным цементом.
Степень окраски может варьироваться от 5 до 10 процентов, а прочность цемента - когда она превышает 10 процентов. Оксид хрома дает коричневый, красный или желтый цвет в различных пропорциях.
Цветной цемент применяется для отделки полов, внешних поверхностей, искусственного мрамора, гранитных окон.
Также прочтите: Что такое Raft Foundation | Тип опоры | Деталь основания рамы
Расширяющийся цемент:
Расширяющийся цемент
Этот тип цемента производится путем добавления расширяющейся среды, такой как сульфоалюминат и стабилизирующий агент, к обычному цементу
Следовательно, этот цемент расширяется в котором как прочий цемент дает усадку. Расширяющийся цемент используется для возведения водоудерживающих конструкций и для ремонта поврежденных бетонных поверхностей.
Цемент с высоким содержанием глинозема
Цемент с высоким содержанием глинозема
Этот цемент получают путем измельчения клинкера, образованного при обжиге извести и бокситов.
Общее содержание не должно быть менее 32 процентов, а также массовое соотношение глинозема к извести должно быть между 1,30 и 0,85.
Соответствующий код IS: 6452
Гидрофобный цемент
Гидрофобный цемент
Этот тип цемента включает добавки, снижающие смачиваемость зерен цемента.
Типичными гидрофобными добавками являются ацидол-нафтеновое мыло, окисленный петролатум и т. Д., Когда используется гидрофобный цемент, поры в бетоне равномерно распределены, поэтому морозостойкость, а также водостойкость этого бетона существенно вырос.
- 2 (CaO.AL2.O3.10h3o) + h3O = 2CaO.Al2O3.8h3O + 2Al (OH) 2
Соответствующий код IS: 6452
Также прочтите: What is Chain Surveying (Principal , Процедура, метод, инструмент)
Низкотемпературный цемент
Низкотемпературный цемент
Во время схватывания цемента выделяется значительное количество тепла.Этот вид цемента используется для уменьшения количества тепла.
Он содержит более низкий процент алюминатов трикальция C3A и более высокий процент силиката дикальция Cgs. Этот вид цемента используется для массовых бетонных работ из-за меньшей прочности на компрессор.
Соответствующий код IS: 12600
Цемент быстрого схватывания
Цемент быстрого схватывания
Этот цемент готовится путем добавления небольшого процента сульфата алюминия, который снижает процентное содержание гипса или замедляет схватывание и ускорение схватывающее действие цемента.
Из-за твердости цемента менее 30 минут необходимо завершить операции смешивания и укладки. Этот цемент используется для заливки бетона под воду, которая была статичной или проточной.
Быстротвердеющий цемент
Быстротвердеющий цемент
Этот цемент имеет точно такое же время окончательного и начального схватывания, что и обычный цемент (OPC в цементе).
Но он достигает более высокой прочности в первые дни из-за
- горения при очень высокой температуре.
- Повышенное содержание извести в цементном составе.
- Очень тонкое измельчение.
Этот цемент Время начального схватывания 30 мин, Окончательное схватывание 10 часов
Прочность на сжатие этого цемента 1 день = 16 Н / кв.м, 3 дня = 27,5 Н / кв.м
Соответствующий код IS: 8041
Также прочтите: Динамическая и кинематическая вязкость (разница и определение)
Сульфатостойкий цемент
Сульфатостойкий цемент
Внутри Это процентное содержание трикальция, алюминатов в цементе сохраняется ниже 5-6 процентов, и Способствует увеличению сопротивляемости сульфату.
Этот цемент используется для конструкции, которая может быть повреждена сильной щелочью, такой как облицовка каналов, водопропускные трубы, сифоны и т. Д.
Соответствующий код IS: 6909
Белый цемент
Wight Cement
Разновидность обычного цемента, из которого получают такое сырье, которое практически не содержит красящих оксидов железа, марганца или хрома.
Для сжигания этого цемента используется мазут вместо угля.Используется для отделки пола; штукатурные работы, декоративные работы и т. д.
Искусственный цемент
Эта лучшая разновидность искусственного цемента известна как «портландцемент» , так как по цвету он напоминает различные песчаники, которые в изобилии встречаются в Портленде в Англии. В противном случае он известен как «Нормально отверждающийся цемент» . (или Обычный цемент ) портландцемент, часто называемый волшебным порошком, представляет собой тонко измельченный материал, состоящий из соединений извести, кремнезема, глинозема и железа.
При смешивании с водой он образует пасту, которая затвердевает и связывает заполнители (песок, гравий, щебень и т. Д.) Вместе с образованием твердой, прочной массы, называемой бетоном. Таким образом, цемент является одним из ингредиентов бетона.
Искусственный цемент производится сначала обжигом при действительно высокой температуре смеси известняка (в основном карбоната кальция) и глинистой (в основном глины), а затем измельчения обожженных продуктов, то есть (клинкера) с небольшим количеством гипса до тонкого порошка, называемого цементом .
Также прочтите: Что такое объем песка (мелкозернистый заполнитель)
Воздухововлекающий цемент
Воздух на входе
Производится путем добавления ряда местных воздухововлекающих агентов, таких как смолы. .
Натриевые соли или сульфаты и т.п. при измельчении клинкера.
Этот вид цемента предназначен для улучшения удобоукладываемости при меньшем водоцементном соотношении, а также для улучшения морозостойкости бетона.
Смола Винсон или растительные жиры, масла и жирные кислоты измельчаются с помощью обычного цемента.
Эти материалы обладают свойством увлекать воздух в виде мелких пузырьков воздуха в бетоне.
Свойства:
- При схватывании цемента образуются мельчайшие пустоты, повышающие устойчивость к замерзанию и образованию накипи. Воздухововлечение улучшает удобоукладываемость, а соотношение вода / цемент может быть уменьшено, что, в свою очередь, снижает усадку и т. Д.
Использование:
- Воздухововлекающий цемент используется для тех же целей, что и OPC в цементе.
Кладочный цемент:
Клинкерный цемент
Портландцементный клинкер смешивается и тщательно измельчается с пуццолановым материалом (обожженной или кальцинированной глиной) или непуццолановыми (инертными) материалами (известняк, конгломераты) , доломит, гранулированный шлак) и отходы (газированный шлам, хвосты шахт), а также гипс и воздухововлекающий пластификатор в подходящих пропорциях.
Физические требования к кладочному цементу следующие.
- Тонкость помола: Остаток на 45-микронном сите IS, макс., Процент (мокрым просеиванием)
- Время схватывания (с помощью аппарата Вика):
- Начальное, мин ——- 90 мин
- Окончательное, макс ——- 24 ч
- Прочность:
- Расширение Ле-Шателье, макс. —10 мм
- Расширение автоклава, макс —— 1%
- Прочность на сжатие:
- Средняя прочность не менее 3 кубиков раствора размером 50 мм, составленных из 1 части кладочного цемента и 3 частей стандартного песка по объему, мин.
- 7 дней ——- 2.5 МПа
- 28 дней —– 5 МПа
- Содержание воздуха: содержание воздуха в растворе, состоящем из 1 части кирпичного цемента и 3 частей стандартного песка по объему, мин.
- Удержание воды: поток после всасывания раствора, состоящего из 1 части кирпичного цемента и 3 части стандартного песка по объему, мин.
Соответствующий код IS: 3466
Также прочтите: Тест на прочность цемента
Водоотталкивающий цемент:
Водоотталкивающий цемент
Это также известный как гидрофобный цемент.Небольшое количество гидрофобных поверхностно-активных веществ, таких как стеариновая кислота, борная добавка или олеиновая кислота, смешивается с обычным портландцементом путем измельчения клинкера.
Эти вещества добавляются в количестве от 0,1 до 0,5% от веса цемента в пересчете на сухие добавки.
Эти кислоты образуют тонкую (мономолекулярную) пленку вокруг частиц цемента, которая препятствует проникновению атмосферной влаги.
Пленка разрушается при смешивании бетона, и происходит нормальная гидратация.
При приготовлении бетона гидрофобные добавки пластифицируют смесь и способствуют образованию равномерно распределенных мелких пор в бетоне по мере его затвердевания и тем самым повышают его морозостойкость.
Гидрофобный цемент также отличается большей водостойкостью и водонепроницаемостью.
Удельная поверхность гидрофобного цемента должна быть не менее 350 м2 / кг. Средняя прочность на сжатие не должна быть меньше
72 ± 1 час | 15.59 Н / кв. Мм |
168 ± 2 часа | 21,57 Н / кв. Мм |
672 ± 4 часа | 30,40 Н / кв. Мм |
Слабыми местами гидрофобного цемента являются его небольшой прирост прочности в начальный период из-за гидрофобных пленок на зернах цемента, которые предотвращают взаимодействие с водой, но его 28-дневная прочность равна прочности обычного портландцемента.
Применение: Наиболее подходит для подвалов и для изготовления водонепроницаемого бетона.
Соответствующий код IS: 8043
Водостойкий цемент:
Водостойкий цемент
Его получают путем добавления стеаратов Ca и AI и гипса, обработанного дубильной кислотой, и т. Д. Во время шлифование.
Свойство:
- Устойчив к проникновению воды.
Использование:
- Водоудерживающие конструкции, такие как резервуары, резервуары, подпорные стены, бассейны, опоры мостов и т. Д.
Понравился пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!
Предлагаемое чтение -
.Как производится цемент
Портландцемент - основной ингредиент бетона. Бетон образуется, когда портландцемент образует пасту с водой, которая связывается с песком и камнем, чтобы затвердеть.
Цемент производится с помощью строго контролируемой химической комбинации кальция, кремния, алюминия, железа и других ингредиентов.
Обычные материалы, используемые для производства цемента, включают известняк, ракушечник, мел или мергель в сочетании со сланцем, глиной, сланцем, доменным шлаком, кварцевым песком и железной рудой.Эти ингредиенты при нагревании при высоких температурах образуют каменное вещество, которое измельчается в мелкий порошок, который мы обычно называем цементом.
Каменщик Джозеф Аспдин из Лидса, Англия, впервые изготовил портландцемент в начале XIX века, сжигая порошкообразный известняк и глину в своей кухонной печи. С помощью этого грубого метода он заложил основу отрасли, которая ежегодно буквально перерабатывает горы известняка, глины, цементной породы и других материалов в порошок, настолько мелкий, что он может проходить через сито, способное удерживать воду.
Лаборатории цементного завода проверяют каждый этап производства портландцемента путем частых химических и физических испытаний. Лаборатории также анализируют и тестируют готовый продукт, чтобы убедиться, что он соответствует всем отраслевым спецификациям.
Самый распространенный способ производства портландцемента - сухой метод. Первый шаг - это добыча основного сырья, в основном известняка, глины и других материалов. После добычи порода дробится. Это включает в себя несколько этапов.Первое дробление уменьшает размер камня до максимального размера около 6 дюймов. Затем порода поступает на вторичные дробилки или молотковые дробилки для измельчения примерно до 3 дюймов или меньше.
Дробленая порода смешивается с другими ингредиентами, такими как железная руда или летучая зола, измельчается, смешивается и подается в цементную печь.
Цементная печь нагревает все ингредиенты до температуры около 2700 градусов по Фаренгейту в огромных цилиндрических стальных вращающихся печах, облицованных специальным огнеупорным кирпичом. Обжиговые печи часто достигают 12 футов в диаметре - достаточно большого размера, чтобы вместить автомобиль, и во многих случаях больше, чем высота 40-этажного здания.Большие печи устанавливаются с небольшим наклоном оси от горизонтали.
Тонко измельченное сырье или суспензия подается в верхний конец. На нижнем конце - ревущий взрыв пламени, произведенный точно контролируемым сжиганием порошкообразного угля, нефти, альтернативного топлива или газа при принудительной тяге.
По мере того, как материал движется через печь, определенные элементы уносятся в виде газов. Остальные элементы объединяются, образуя новое вещество, называемое клинкером.Клинкер выходит из печи серыми шарами, размером с мрамор.
Клинкер выгружается раскаленным из нижнего конца печи и обычно доводится до рабочей температуры в различных типах охладителей. Нагретый воздух из охладителей возвращается в печи, что позволяет сэкономить топливо и повысить эффективность горения.
После охлаждения клинкера цементные заводы измельчают его и смешивают с небольшим количеством гипса и известняка. Цемент настолько мелкий, что в 1 фунте цемента содержится 150 миллиардов зерен.Теперь цемент готов к транспортировке компаниям по производству товарного бетона для использования в различных строительных проектах.
Хотя сухой процесс является самым современным и популярным способом производства цемента, в некоторых печах в США используется мокрый процесс. Эти два процесса в основном похожи, за исключением мокрого процесса, когда сырье измельчается с водой перед подачей в печь.
.Что такое цемент? Производство, состав и их функции
Что такое цемент? Производство, составные части и их функции
Материал с адгезионными и когезионными свойствами. Любой материал, который связывает или объединяет - по сути, как клей

Функция цемента
- связывает песок и крупный заполнитель вместе
- заполняет пустоты между песком и крупными частицами заполнителя
- для образования компактной массы
Типы цемента
2 Типы цемента, обычно используемые в строительной индустрии, следующие:
- a) Гидравлический цемент
- b) Негидравлический цемент
Гидравлический цемент
Наборы гидравлического цемента и затвердевает под действием воды.Например, портландцемент
Другими словами, это означает, что гидравлический цемент:
«Любые цементы, которые превращаются в твердый продукт в присутствии воды (а также воздуха), приводя к образованию материала, который не распадается в воде».
Негидравлический цемент
Любой цемент, не требующий воды для преобразования его в твердый продукт.

2 обычных негидравлических цемента:
- a) Известь - полученная из известняка / мела
b) Гипс
Портландцемент - составляющие цемента
Химический состав портландцемента:
- a ) Силикат трикальция (50%)
- б) Силикат дикальция (25%)
- в) Алюминат трикальция (10%)
- г) Тетракальций алюмоферрит (10%)
- д) Гипс (5%)
Функции силиката трикальция
- Быстро затвердевает и в значительной степени отвечает за начальное схватывание и раннюю прочность
- Увеличение процентного содержания этого состава приведет к повышению начальной прочности портландцемента.
- Более высокий процент этого соединения будет производить более высокую теплоту гидратации и учитывать более быстрый набор силы.
Функции силиката дикальция
- Затвердевает медленно
- Его влияние на увеличение прочности проявляется в возрасте старше одной недели.
- Отвечает за долгосрочную прочность
Функции алюмината трикальция
- Способствует повышению прочности в первые несколько дней, поскольку это первое соединение, которое гидратируется.
- Получается более высокая теплота гидратации и способствует более быстрому набору силы.
- Но это приводит к плохой сульфатостойкости и увеличивает объемную усадку при сушке.
- Цементы с низким содержанием алюмината трикальция обычно выделяют меньше тепла, обладают более высокой прочностью и проявляют большую устойчивость к сульфатным атакам.
- Обладает сильным тепловыделением и вступает в реакцию с почвами и водой, содержащими от умеренных до высоких концентраций сульфатов, поэтому это наименее желательно.
Назначение тетракальциевого алюмоферрита
- Содействовать производству портландцемента, позволяя снизить температуру клинкера.
- Также действует как наполнитель, придает очень небольшую прочность бетону, хотя он очень быстро гидратируется.
- Также отвечает за серый цвет обычного портландцемента
Производство портландцемента
Три основных компонента сырья, используемого при производстве портландцемента:
- a) Известь
b) Кремнезем
c) Глинозем
Известь получают из известняка или мела
Кремнезем и глинозем из глины, сланца или боксита
Существует 2 основных аспекта производственного процесса:
Первый
Производство тонко измельченной смеси сырья - мел / известняк и глина / сланец
Второй
Для нагревания этой смеси для получения химического состава
Есть 2 основных процесса, которые могут быть использованы при производстве портландцемента, а именно
- i) мокрый процесс ii) сухой процесс
ВЛАЖНЫЙ ПРОЦЕСС
Вращающаяся печь 9 0009
Сырье гомогенизируется путем измельчения, измельчения и смешивания, так что примерно 80% сырья проходит стадию №200 сито. Смесь превратится в суспензию путем добавления 30-40% воды. Затем его нагревают примерно до 2750ºF (1510ºC) в горизонтальных вращающихся печах (длина 76–153 м и диаметр 3,6–4,8 м. Для сжигания используются природный газ, бензин или уголь. Высокая потребность в топливе может сделать его неэкономичным по сравнению с сухим процессом.
СУХОЙ ПРОЦЕСС
Сырье гомогенизируется путем дробления, измельчения и смешивания, так что примерно 80% сырья проходит через сито № 200.Смесь подается в печь и сжигается в сухом состоянии. Этот процесс обеспечивает значительную экономию расхода топлива и воды, но процесс более пыльный по сравнению с мокрым процессом, который более эффективен, чем измельчение.
СУХОЙ ПРОЦЕСС И ВЛАЖНЫЙ ПРОЦЕСС
В печи вода удаляется из сырья, а известняк разлагается на известь и диоксид углерода.
известняк = известь + диоксид углерода
В зоне обжига часть печи, кремнезем и глинозем из глины подвергаются твердотельной химической реакции с известью с образованием алюмината кальция.
диоксид кремния и оксид алюминия + известь = алюминат кальция
Вращение и форма печи позволяют смеси стекать вниз по печи, подвергая ее постепенно возрастающей температуре. По мере того, как материал перемещается через более горячие области в печи, образуются силикаты кальция. Эти продукты черного или зеленовато-черного цвета имеют форму маленьких гранул, называемых цементным клинкером. Цементный клинкер представляет собой твердые частицы неправильной формы и шарообразной формы диаметром около 18 мм. Цементный клинкер охлаждается примерно до 150ºF (51ºC) и хранится в клинкерных силосах.
При необходимости клинкер смешивают с 2-5% гипса, чтобы замедлить время схватывания цемента при его смешивании с водой. Затем его измельчают до мелкого порошка, а затем цемент хранят в бункерах для хранения или цементных силосах или упаковывают в мешки. Цементные мешки следует хранить на поддонах в сухом месте.
.
Определение цемента от Merriam-Webster
цемент | \ si-ˈment также ˈsē -ment \b : порошок оксида алюминия, диоксида кремния, извести, оксида железа и оксида магния, сожженный вместе в печи, тонко измельченный и используемый в качестве ингредиента раствора и бетона также : любая смесь, используемая для аналогичной цели
2 : связующий элемент или агент: например,
a : вещество, заставляющее предметы слипаться друг с другом
b : что-то, служащее для прочного соединения справедливость - это цемент, скрепляющий политическое сообщество - Р.M. Hutchins
4 : пластичная композиция, изготовленная, в частности, из цинка или диоксида кремния для заполнения зубных полостей
5 : мелкозернистая основная масса или стекло из цементированного порфира; цементирование; цементы
переходный глагол
1 : объединять или укреплять с помощью или как будто с помощью цемента Галька была скреплена глиной. закрепил свою роль лидера в команде - Т.W. Smith
2 : для облицовки бетоном цементировал пол подвала
.Цемент против бетона: в чем разница?
Представьте себя идущим по городскому кварталу. Тротуар, по которому вы идете, может быть закрыт шарканьем ног и выброшенной жвачкой, но он явно сделан из чего-то твердого, гладкого и серого. Что может быть менее ясным, так это собственное название этого материала: бетон или цемент ? Есть ли хоть какая-то разница между двумя словами?
Хотя они часто используются как взаимозаменяемые, бетон и цемент описывают различные, но взаимосвязанные элементы блоков, полов и стен, которые составляют многие повседневные конструкции.Проще говоря, бетон - это серый песчаный строительный материал, используемый в строительстве, а цемент - это ингредиент, используемый в бетоне.
Цемент - это сухая порошковая смесь, которая сильно отличается от мокрого материала, выливаемого из так называемых цементовозов. Он сделан из измельченных и смешанных минералов. Точно, из каких минералов он сделан, различается: сегодня обычно используются известняк и глина, но подходит все, от ракушек до вулканического пепла.После того, как ингредиенты смешиваются в первый раз, их обжигают в печи при температуре 2642 ° F для образования новых прочных соединений, затем охлаждают, измельчают и снова объединяют.
Сама по себе смесь бесполезна. Прежде чем он будет готов к использованию в строительных проектах, цемент необходимо смешать с водой и заполнителем, например песком, для образования формовочной пасты. Это вещество известно как бетон . Он заполняет любую плесень, в которую залит, и быстро затвердевает в твердую каменную форму, отчасти поэтому он стал самым широко используемым строительным материалом на Земле.
Итак, гравируете ли вы свои инициалы на мокрой тротуарной плите, поливаете из шланга задний дворик или восхищаетесь какой-нибудь бруталистской архитектурой, вы имеете дело с бетоном. Но если вам когда-нибудь случится иметь дело с мелово-серым порошком, который не был смешан с водой, лучше всего использовать цемент.
У вас есть большой вопрос, на который вы хотите, чтобы мы ответили? Если да, сообщите нам об этом по электронной почте [email protected]
.