Из чего делают цемент

Из чего делают цемент

Цементы – вяжущие смеси, применяемые в постройке разнообразных сооружений.

Из чего делают цемент?

Из чего состоит цемент, обычно зависит от специфических характеристик сырья, а также вида конечного материала: популярный портландцемент (известь — 60%, диоксид кремния — 25%, алюминий — 5%, гипс и оксид железа) способен твердеть в воде, гипс же регулирует время твердения. Именно такую смесь чаще включают в состав цементного раствора для стяжки. Также распространенный шлакопортландцемент дополнительно содержит шлак – уголь, полученный после обжига клинкера.

Исходные компоненты

Минеральным сырьем для цементной смеси служат различные природные породы:

  • карбонатные (мел, известняк, мергель);
  • глинистые (глина, суглинок и глинистый сланец, лесс и лессовидные суглинки).

Часто в производстве применяется и прочее минеральное сырье. Классический химический состав цемента – это оксиды железа и алюминия (глинозем), диоксид кремния (кварц либо кремнекислота), которые взаимодействуют с известью.

Кроме основных компонентов в состав строительного цемента обязательно входят добавки-пластификаторы, изменяющие (улучшающие) его свойства:

  • морозостойкость;
  • водостойкость;
  • коррозионная стойкость;
  • подвижность;
  • эластичность;
  • скорость твердения;
  • конечную прочность.

Главные составляющие цемента – известняк с глиной – измельчают. Для создания материала на высоком уровне надо, чтобы дозировка исходных составляющих (известняк — 75%, глина — 25%) соблюдалась. Различное соотношение исходного сырья определяет свойства, оттенок конечного продукта. После обжига получают клинкер (основа конечного продукта), большие части, которого тоже измельчаются. Полученные мелкие зерна (в 1-100 микрон), перемешанные с гипсом (около 6%) и представляют собой состав цементной смеси. На стройках ее смешивают с водой, получают раствор, который, высохнув, твердеет. Из него создают разнообразные строительные конструкции: стены, фундаменты, перекрытия.

Наиболее распространены составы:

  • глиноземистый;
  • гипсоглиноземистый;
  • водонепроницаемый быстросхватывающийся;
  • зольный;
  • гипсошлаковый.

Возводя конструкции определенного назначения, выбирают соответствующую марку цемента, содержащего необходимые, в конкретных условиях добавки. Тогда материал надежно выполнит возложенные на него функции, проявив свои свойства.

История появления цемента

Способы производства вяжущих веществ были изобретены где-то в 3-4 тысячелетии до нашей эры. Это происходило в процессе обжига горных пород и последующего измельчения продуктов обжига. Первые искусственно созданные вяжущие вещества – известь и строительный гипс применялись во время строительства бетонной галереи лабиринта в Египте в 3600 году до нашей эры, римского Пантеона, Великой Китайской стены, фундаментов древних домов в Мексике. Вяжущие материалы известь, гипс и глина обладают способностью затвердевать только на воздухе потому они и называются воздушными. Прочность у всех воздушных вяжущих материалов довольно невысокая.

По прошествии времени водостойкость таких известковых растворов уже умели повышать путем ввода в раствор обожженной глины мелкого помола и вулканических пород, называющиеся «пуццоланы» (так назывались они потому, что залежи этих пород находились в древнем Риме возле города Поццуолли). В Москве с 1584 года действует так называемый «Каменный приказ», основной задачей которого было производство кирпича и заготовка камня для строительства, также он занимался и производством извести. На протяжении многих тысячелетий только воздушная известь и гипс были вяжущими материалами. Их большим недостатком была низкая водостойкость.

В связи с очень интенсивным развитием в 18-м веке промышленности в России возникла необходимость в систематизации знаний о вяжущих веществах, создания их усовершенствованных видов.

Нам же цемент известен с 1822 года. Егор Челиев, русcкий строитель, методом смешивания глины и извести получил материал с вяжущими свойствами. По происшествии нескольких лет он выпустил книгу, в которой описал процесс приготовления цементных материалов и бетона, а также все преимущества использования их при кладке кирпичей в строительстве набережных и зданий.

Англичанин Д.

Характеристики и свойства цемента

Аспинд в 1824 году получил на изготовление цемента патент. Он предложил изготавливать цемент следующим образом: нужно смешать глину и известковую пыль и эту смесь подвергнуть обработке при высокой температуре. Получился серый материал (клинкер). Его необходимо было измельчить до мелкого помола и смешать с водой. При высыхании получался материал высокой прочности. Этот материал назвали портландцемент. В городе Портланд добывали камень, похожий по своей прочности и цветом на цемент, который был получен Аспиндом.

После появления цемента он был оценен по достоинству. Сейчас без использования цемента даже нельзя представить себе ни одно строительство или ремонт. Цемент – не конкретный строительный материал. Это название обобщает группу веществ с такими физическими характеристиками как, вязкость, порошкообразность, способность образовывать вместе с водой пластичную массу, которая принимает, высыхая, камневидное состояние. Этот процесс полностью односторонний.

Если цемент затвердел, то в первоначальное состояние он не вернется никогда. Основные компоненты цемента – глинистые, маргелистые, известковые породы и добавки (шлак, бокситы и др.) В процессе высокотемпературной и высокотехнологичной обработки сырье попадает в стадию частичного либо полного плавления. При этом процессе образуются алюминаты или силикаты кальция, благодаря им цемент приобретает высокую прочность. Есть очень много видов цемента: портландцемент, глиноземистый цемент, пуццолановый и шлаковый цементы, специальные цементы, например кислотоупорный и др.

В 1971 году в Советском союзе выпуск цемента был больше 100 млн.тонн.

Белый цемент в строительстве

Белый цемент применяется в строительстве, для отливки наливных полов и в качестве составного компонента в производстве сухих смесей, шпатлевки, цветного бетона. Материал изготавливается из маложелезистого клинкера, известняка, минеральных добавок, гипса, придающих материалу белый цвет хлорноватых солей. Прочность состава обеспечивается совмещенный с резким охлаждением обжиг смеси.

Сырье для производства белого цемента отличается отсутствием или небольшой долей железистых соединений, чаще всего используется маложелезистый клинкер с минимальным содержанием хрома и марганца. Состав отличается очень тонким помолом клинкера на специальных мельницах с футеровкой. В процессе обжига используются типы топлива, не выделяющие золу и сажу в процессе горения. После обжига материал охлаждают в бескислородной среде или водой.

Производится белый цемент под марками М400 и М500. По степени белизны различают 3 сорта материала с отражением 80% (1-ый сорт) – 75% (2-ойсорт) – 68% (3-ий сорт). Первичное схватывание белого цемента наступает в течение 45 мин, полностью материал высыхает в течение 12 часов, твердение на уровне 60% наступает через 16 ч.

Высокая степень дисперсности белого цемента обеспечивает стойкость материала к воздействию атмосферной влаги и агрессивных сред. Экологически безопасный состав может использоваться в производстве минералогических компонентов с натуральными характеристиками, хорошо совмещается с другими материалами. В готовом виде конструктивные элементы из белого цемента устойчивы к сколам и трещинам.

Смесь белого цемента с натуральной каменной крошкой дает эффект природного камня, применяется состав при создании декоративного кирпича, тротуарной плитки, отделке фасадов штукатуркой. Большой популярностью пользуется белый кирпич при изготовлении бордюров, фрагментов декора, скульптур, ступенек, колонн.

Из чего делают цемент?

В работе с белым цементом используется исключительно чистый инструмент, вт.ч. и бетономешалка. Замешивается и увлажняется раствор только чистой водой. Армирующие элементы рекомендуется обработать антикоррозионной защитой до заливки бетоном, в противном случае на белом материале могут проявиться пятна. В качестве заполнителя подбираются материалы мелкой фракции и белого цвета, без мелкозема и илистых частиц. Под цвет подбираются пластификаторы и другие добавки, нельзя использовать цинксодержащие белила.

Из чего делают цемент

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *