Огнеупорный цемент

Что такое цемент

Цемент – это строительный материал, который представлен в виде измельченного порошка, полученного на основе клинкера. В его составе могут содержаться модифицирующие компоненты и наполнители.

Цемент м400 технические характеристики и другие данные указаны в статье.

Сухая смесь имеет однородную массу серого оттенка. Если разбавить ее водой, то получается масса, по консистенции схожая с пастой. Такой состав очень легко наносит на различные шероховатые поверхности.

Когда цемент застывает, то возникает прочное соединение, показатели плотности которого не уступают плотности камня. Тем более что для получения искусственного камня используют именно цемент.

Цемент для стяжки пола марка и технические характеристики указаны в статье.

Маркировка цемента

В отрасли строительства используют различные виды порошкообразных компонентов. Порошкообразное вяжущее вещество, которое при добавлении воды образует пластичное тело, твердеет и сохраняет прочность в любой среде.

Использование в составе добавок улучшает качество материала, повышает устойчивость к влаге, влиянию температуры, коррозии. Действующими нормативами производства допускается использование вспомогательных веществ.

Учитывая, что состав приводит к отличиям в твердости и потребительских качествах, для удобства проведения расчета необходимости в строительном материале введена маркировка. Она определяется государственными стандартами и техническими условиями.

Их наличие обозначается буквой «Д», а цифра 0 обозначает, что цемент Д0 полностью состоит из карбоната кальция, алюмосиликатов. С целью регулирования времени полимеризации в состав вводят гипс. Разновидности цемента Д0 и Д20, разница которых заключается в составе, получаются за счет содержания минеральных добавок.

Применение цемента

Обыкновенный портландцемент применяют главным образом для бетонных и железобетонных сооружений, за исключением тех из них, которые подвергаются действию морской, минерализованной или даже пресной воды под сильным напором.

В этих случаях применяют цементы специальных видов: сульфатостойкий, пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент, а иногда и глиноземистый цемент.
В зависимости от расчетных напряжений в конструкциях следует применять бетоны, а следовательно, и цементы различных марок: чем больше напряжение, тем более высокой марки необходимы бетон и цемент.

Быстро твердеющий и высокопрочный цемент применяют также в том случае, если требуется быстрая распалубка сооружения или быстрая сдача его в эксплуатацию под нагрузку. Такой же цемент рекомендуется для зимних бетонных работ.

Цементы низких марок используют для слабо напряженных бетонных и железобетонных сооружений, для фундаментов, бетонных оснований, полов, шлакобетонных камней и т. п.
Менее ответственная область применения цемента — изготовление растворов для кладки и штукатурки. Для этой цели используют цемент невысоких марок, шлаковые цементы, а так как обычно высокой прочности от растворов не требуется, то для их удешевления цемент смешивают с известью, глиной, активными и инертными добавками.

Для гидроизоляционных работ применяют портландцементы, а также глиноземистые и расширяющиеся цементы.

Из портландцементов марок от 300 до 600 путем введения различных добавок получают гидрофобный портландцемент (0,15% мыло­нафта), пластифицированный портландцемент (0,1—0,25% сульфидно-спиртовой барды), сульфатостойкий портландцемент, пуццолановый портландцемент (20—50% активных минеральных обавок), быстротвердеющий портландцемент и шлакопортландцемент (20— 85% гранулированного доменного шлака).

Глиноземистые цементы марок 300, 400 и 500 применяют для конструкций, подвергающихся действию сернистых газов.

Расширяющиеся и безусадочные (ВРЦ и ВБЦ) цементы имеют специальный состав и при затвердевании в воде увеличивают свой объем. Применяют быстросхватывающиеся расширяющиеся цементы (начало схватывания 5 и конец 10 мин.), а также с замедленным сроком схватывания (начало — 20 мин. и окончание — 4 часа).

Из указанных цементов, за исключением ВРЦ и ВБЦ, приготовляют бетоны с наибольшей величиной водоцементного отношения 0,6—0,65 и наименьшим расходом цемента 200—300 кг/м3, а ВРЦ и ВБЦ применяют для гидроизоляционных целей.

Для кладки применяют цементные растворы марки 10—25 в зависимости от класса зданий или сооружений. Наименьший расход цемента на 1 м3 песка должен составлять 75 — 100 кг.
Для изготовления практически водонепроницаемых напорных труб предложено применять водонепроницаемый комплексный самоуплотняющийся (ВКС) бетон. В него вводятся сразу две добавки: микронаполнитель (песчаная пыль, известь гашеная) и хлористый кальций или хлористый натрий.

Испытание труб толщиной 3—3,5 см из такого бетона в течение 45 суток при давлении в 8 атм показало полную их водонепроницаемость. Бетон ВКС имеет обычные сроки схватывания при быстром росте прочности, может применяться в виде жесткой или литой смеси и уплотняется обычными способами. Расход цемента может быть доведен до 330— 360 кг/м3.

Какую марку цемента выбрать

Как известно, цемент классифицируется по прочности на марки, которые раньше обозначались литерой М и числовым показателем, характеризующим предел прочности на сжатие в кг/см2. Чем выше показатель, тем более прочные изделия можно получить из этого цемента.

Тем не менее, до сих пор многие потребители пользуются старой классификацией, поэтому некоторые производители наносят на мешки с цементом обе маркировки (по старой и новой классификации).

При реализации работ важно выбрать оптимальный по прочности цемент, чтобы, с одной стороны, получить достаточную прочность изделий, с другой стороны, не переплачивать за более дорогие расходные материалы. Вот почему правильный выбор оптимальной марки цемента так важен:

Вот почему правильный выбор оптимальной марки цемента так важен:

1. для оштукатуривания фасадов — ЦЕМ II 32,5Н–ЦЕМ II 42,5Н (М400–М500);
2. для штукатурки внутренних стен под обои или покраску — ЦЕМ II 22,5Н–ЦЕМ II 32,5Н (М300 –М400);
3. для кладочных растворов необходим цемент марки ЦЕМ II 22,5Н–ЦЕМ II 42,5Н (М300–М500), причем растворы маркируются по прочности от М25 (для ненагруженной кладки) до М200 (для высоко нагруженных конструкций, таких, как фундаменты на слабых грунтах), выбор конкретной марки зависит от марки кирпича, в обычном случае выбирается раствор марки М50 или М75;
4. для стяжек применяют растворы от М200 (стяжка в квартире), М300 (стяжка в офисе), и выше для стяжек, которые будут подвергаться высоким нагрузкам (например, в производственных помещениях).

Сырьевой материал

Завод по производству цемента

Цемент изготавливается на профильных заводах. Они, как правило, расположены вблизи от мест добычи первичного сырья, из которого позже будут изготавливать смесь.

Наиболее часто в качестве составляющих для цементного производства добываются несколько разновидностей полезных ископаемых.

Карбонатный тип.

Структура такого типа может быть как кристаллической, так и аморфной. Она положительно влияет на результат обжигания с другими составляющими. При достаточном уровне влажности этот наполнитель становятся пластичным, вязким, разбухает и достигает больших объемов. Карбонатное сырьё чаще используется при сухом варианте изготовления.

Рассмотрим подробнее карбонатные породы. К ним можно отнести:

• Мел. Относится к осадочно-горным породам, очень легко перетирается. Наиболее распространенная составляющая цемента.
• Мергель. Иначе его ещё называют мергелистый известняк. Это ископаемое осадочной породы, которое добывается как в твердом или разрыхленном состоянии. Оно отличается высокой концентрацией влаги. Мергель может содержать в себе примеси глины, благодаря чему оно имеет общие черты с известняковыми и глинистыми породами. Эти примеси могут влиять на строительные свойства и технические характеристики цемента, но незначительно, поскольку в смесь, в соответствии с утвержденными производственными стандартами, входят минеральные вещества в количестве не менее 15%.
• Известняк, ракушечник. Это сырьё, в котором не наблюдается включений кремния. Поэтому он обладает пористой структурой, которая легко поддается силовому воздействию.
• Доломитовые и осадочные породы, которые содержат в себе карбонаты. Такое сырьё очень ценно благодаря своим особенным свойствам.

Глинистое сырьё.

• Глина. Она содержит в себе минеральные вкрапления, которые разбухают при попадании воды.
• Суглинки. Это разновидность глины, отличающаяся высоким содержанием песка и пылевых частиц.
• Сланцы с глинистой основой. Они относятся к высокопрочным горным породам повышенной плотности, при раздавливании распадаются на слоистые пластины. Для этого сырья характерен постоянный гранулометрический состав и пониженное влагосодержание.
• Лесс. Это пористая, мелкозернистая горная порода, которой свойственны рыхлость и отсутствие пластичности. Она часто содержит в себе включения силиката и кварца.
• Также в качестве замены могут применяться промышленные отходы и другие виды шлаков.

Корректирующие добавки

Дополнительно при изготовлении цементной массы добавляются специальные пластификаторы. Материал может обладать разными свойствами в зависимости от состава.

Например, если даже на несколько процентов увеличить или уменьшить содержание той или иной добавки, свойства цемента уже будут немного другими.

Современная технология производства этой вяжущей массы предусматривает введение в состав специальных корректирующих добавок, с помощью которых значительно улучшаются характеристики цемента. Пластификаторы положительно влияют на такие свойства цементного состава:

• устойчивость к разрушительному воздействию коррозионных процессов;
• стойкость по отношению к перепадам температурных режимов;
• прочность будущих конструкций;
• скорость застывания;
• пластичность раствора;
• степень к размыванию водой.

Как делают цемент

Как и из чего делают цемент на заводе, в общих чертах поясняет схема:

Согласно ей, изготовление цементой смеси происходит по следующей технологии:

1. Добыча и измельчение горных пород, из которых формируется клинкер. Он, как мы уже знаем, состоит на ¾ из глины, а на ¼ — из известняка. Проще всего использовать мергель, который имеет тот же состав. Но, во-первых, это ископаемое бывает разных видов и не каждый из них подходит для производства клинкера. Во-вторых, запасы мергеля в природе ограничены, а на его образование уходят миллионы лет. Поэтому чаще всего основные компоненты цемента добывают по отдельности и смешивают на заводах в нужной пропорции.
2. Тщательно измельченную смесь помещают внутрь печи, где при температуре около 1500оС она обжигается в течение 4 часов. К концу обработки достигается эффект гранулирования подплавленной массы.
3. Далее полученные гранулы охлаждают и измельчают до состояния порошка с помощью специальных барабанов. Однородность помола достигают, просеивая порошок через сито с определенным размером ячеек.
4. Перемолотый клинкер смешивают с другими ингредиентами, после чего временно хранят в силосах, а потом отправляют на фасовку и хранение.

Эта технология производства цемента остается неизменной для всех способов его изготовления.

Сухой способ

Это сравнительно быстрый и экономичный способ производства цемента. Он делится на несколько этапов:

1. Добытое сырье в непрерывном режиме доставляется на завод, где измельчается несколькими дробилками.
2. Затем получившиеся гранулы сушат, чтобы упростить следующие этапы.
3. Просушенные частицы глины и известняка смешивают в нужной пропорции и перемалывают, получая цементную муку.
4. Порошок помещают в печь, где обжигается, не спекаясь.
5. После этого цемент фасуют в мешки или на специальных машинах отправляют на складирование.

Изготовление сухим способом подходит для однородного сырья с низкой влажностью. При этом не требуется больших энергозатрат на просушивание компонентов.

Мокрый способ

Если в производстве цемента используется влажный материал или ингредиенты требуют тщательного перемешивания, применяют мокрый способ.

1. Клинкер готовят, добавляя в воду глину и известняк. Получается кашеобразная вязкая масса — шлам.
2. Насосами его перекачивают в печной цех, где шлам отправляется на обжиг. Печь представляет собой длинное вращающееся сооружение. Там материал оплавляется и превращается в клинкер.
3. Гранулы после обжига охлаждаются, дробятся и перемалываются вместе с гипсом и остальными добавками.
4. На заключительном этапе цемент фасуется и готовится с складированию.

Мокрый способ позволяет сэкономить энергию при смешивании сырья, так как это легче делать в полужидком состоянии. Однако при обжиге шлама расходуется гораздо больше топлива, чем при работе с сухими гранулами. Поэтому мокрое производство цемента получается более дорогим.

Комбинированный способ

Этот метод заключается в том, чтобы смешать компоненты, затворяя их водой, а затем удалить жидкость и продолжать обработку сырья по сухому способу. Этапы производства выглядят так:

1. Сырьевая смесь замешивается, образуя шлам.
2. С помощью вакуума или пресса из него устраняется влага.
3. Образовавшиеся куски «сухаря» поступают во вращающуюся печь и дальнейшие этапы проходит по сухому методу.

Как делают цемент ? Все этапы. Поездка на завод.

Watch this video on YouTube

Имея представление как и из чего делают цемент, легко понять, насколько важно качество сырья и соблюдение технологии при изготовлении этого строительного материала. Поделиться
Твитнуть
Запинить
Нравится
Класс
WhatsApp
Viber
Телеграмка

Поделиться
Твитнуть
Запинить
Нравится
Класс
WhatsApp
Viber
Телеграмка

Процесс изготовления

Цемент изготавливается в несколько этапов, к каждому из которых нужно относиться с должным вниманием. Специалисты производят следующие операции:

1. Заранее смешиваются известняк и глина (75% и 25% соответственно) для дальнейшего получения клинкера.
2. Глино-известняковая смесь подвергается температурному воздействию в районе полутора тысяч градусов по Цельсию. Полученная масса — это и есть клинкер.
3. Далее клинкер измельчается в шаровой мельнице. Это специальный горизонтальный барабан, внутри которого находятся стальные шары. Они перемалывают клинкер в порошок. Чем меньше получаются фракции клинкера, тем более качественным будет конечный продукт.

Этапы производства

В современных реалиях предусмотрены различные методы производства цемента, по-разному действующие на сырье. Выбор метода может быть обусловлен расположением конкретного завода, наличием нужного оборудования, а также спросом на определенные марки цемента.

Различные варианты технологий производства цемента отличаются друг от друга особенностями предварительной подготовки исходного сырья. Она может осуществляться:

• По мокрой технологии. При использовании такого метода вместо извести в состав вводят мел. Мел и другие составляющие перемешиваются с обязательным добавлением воды. Одновременно с перемешиванием происходит измельчение материалов в горизонтальном барабане. Влажность получившейся шихты будет на уровне 30-50%. Получившаяся масса обжигается в печи и превращается в шарообразный клинкер, который затем измельчается.
• Сухим методом. Данная технология обладает сниженной себестоимостью и сокращением времени производства. Этому способствует объединение технологических операций: перемалывание в шаровой мельнице и сушка компонентов горячими газами осуществляются одновременно. В результате получается шихта в виде порошка.
• Комбинированным методом. При использовании данного способа объединяются особенности двух предыдущих методов производства, хотя на разных производствах есть некоторые отличия. Например, один вариант предусматривает получение полусухого состава с содержанием воды до 18%. Этого можно достичь при просушивании шихты, произведенном мокрым методом. Другой вариант предполагает последовательную подготовку сухой смеси, затем её 14%-ое увлажнение, затем гранулирование и заключительный обжиг.

Таким образом, становится понятно, какое сырьё применяется при изготовлении цемента, как именно он производится, какие технологические особенности присутствуют на каждом из этапов его производства. От сбора сырья до конечного этапа имеется множество тончайших нюансов изготовления, которые стоит доверить профессионалам, занимающимся изготовлением цемента.

Из чего делают цемент: основное сырье

Основным сырьем при цементном производстве являются породы из глины и карбоната, а также другие материалы, имеющие естественное происхождение, и отходы производств, такие как шлаки.

Физические свойства этих пород сильно влияют на качество произведенного цемента. Породы, имеющие кристаллическую структуру, хуже вступают во взаимодействие с остальными компонентами во время обжига, если сравнивать с породами, у которых аморфная структура. Свойства этих пород следующие:

1. Мел — это мягкая порода осадочного типа, которая представляет из себя известняк с мажущей способностью. Мел можно без труда измельчить. Этот материал — важный компонент при создании цементной смеси.
2. Мергель — порода осадочного происхождения, находящаяся между известью и глиной по своим свойствам. Бывает как в твердом, так и рыхлом состоянии. Плотность и влажность этой породы различаются зависимо от того, какой процентный состав глины в нее входит.

При изготовлении цемента используются такие породы, как: глина, лесс, глинистый сланец и суглинки лессовидного типа. Эти материалы со следующими свойствами:

1. Глины являются породами осадочного типа, которые включают минералы с различными свойствами, при смачивании они становятся пластичными и набухают. Если изготавливать цемент с помощью сухого метода, пластифицирующая способность глины дает возможность гранулировать муку и создавать брикеты. Суглинок — это обыкновенная глина, в которую попали частицы пыли и песка.
2. Глинистый сланец — порода с высокой плотностью и твердостью. Пластинки, из которых состоит эта порода, имеют небольшую толщину. По сравнению с глиной сланцы не такие влагоемкие и имеют более стабильный состав.
3. Лесс состоит из мельчайших частиц минералов, таких как кварц, полевой шпат, имеет высокую рыхлость, пористость и невысокую пластичность. Между суглинком и лессом по свойствам находится лессовидный суглинок.

Лучший цемент марки М500

Стоимость цемента М500 за кг выше, чем у М400, но это компенсируется высокой прочностью, устойчивостью к образованию трещин и долговечностью. Этот вид связующего рекомендуется для заливки фундамента и несущих конструкций. Используется М500 при работах на ответственных объектах, при производстве бетонов. Предлагаем продукции 4 заводов, которая отличается стабильным качеством, хорошей адгезией и соответствием заявленным характеристикам.

Holcim Extracem 500

Выпускается компанией LafargeHolcim – мировым лидером по объему выпускаемых сухих строительных смесей. При производстве используется инновационная «сухая» технология. Качество соответствует требованиям ГОСТа, отличается однородным составом, хорошей связностью. Цемент предназначен для ручной и машинной заливки фундаментов, обустройства стяжек полов и кладки несущих конструкций.

Высокий спрос на стройматериалы холдинга LafargeHolcim – гарантия использования в работе свежего цемента. Растворы на его основе пластичные, обладают минимальной усадкой. Поставляется в прочных мешках, весом 50 кг. По отзывам потребителей, масса продукции всегда соответствует заявленным цифрам.

Достоинства:

• Хорошие водоудерживающие свойства без специальных добавок;
• Не вызывают коррозию арматуры;
• Отличная адгезия к металлам и минеральным основаниям;
• Высокое качество гидроизоляции;
• Короткое время схватывания.

Недостатки:

Не обнаружены.

De Luxe ЦЕМ I 42.5

Продукция выпускается компанией ООО «Фаворит» и отличается стабильным качеством. Растворы на ее основе используют в каркасно-монолитном домостроении для конструкций с повышенными требованиями прочности, дорожном строительстве. Рекомендуется состав при строительстве железобетонных изделий, подвергающихся постоянному контакту с агрессивными веществами.

Производитель изготавливает строительные смеси из цемента этой марки, который обеспечивает продукции необходимую морозостойкость, прочность и эластичность. Фасуется в прочные многослойные мешки, весом 50 кг.

Достоинства:

• Хорошая водостойкость конструкций;
• Устойчивость к перепадам температур;
• Высокая адгезия к арматуре и минеральным основаниям;
• Быстрое застывание;
• Прочные мешки.

Недостатки:

Завышенная цена.

Портланд М-500

Марка разработана для производителей сухих строительных смесей и товарного бетона. Рекомендуется для строительства объектов с повышенными требованиями к прочности конструкций. Обеспечивает увеличения срока службы изделий и сооружений. Продукцию можно использовать при заливке фундаментов, цементно-песчаных стяжек.

Раствор на базе Портланда М-500 обладает хорошей пластичностью, несмотря на отсутствие пластификаторов в составе. Это достигается высоким качеством используемого клинкера. Упаковывается в многослойные мешки, весом 40 и 50 кг, что позволяет выбрать удобную для перевозки и хранения фасовку.

Достоинства:

• Низкая цена;
• Хорошая устойчивость к появлению трещин;
• Набирает прочность 19МПа уже на вторые сутки;
• Устойчив к критическим температурам;
• Конструкции обладают хорошей влагостойкостью.

Недостатки:

Не обнаружены.

Сибирь Д20

Изготавливается из маложелезистого клинкера с добавлением добавок. Используется при производстве строительных смесей, железобетонных конструкций. Рекомендуется для изделий, которым предъявляются повышенные требования по морозостойкости, водопоглощению. Из этого материала можно производить шпалы для железных дорог, опоры линий электропередач. Профессионалы хорошо отзываются о растворах на базе этого цемента, используемых при аварийных и восстановительных работах.

При заливке фундаментов отмечается высокая пластичность бетона. Схватывание начинается через 90 минут после затворения. Набор прочности протекает быстро, достигая высоких характеристик к концу вторых суток после заливки.

Достоинства:

• Устойчивость конструкций к перепадам температур;
• Мешки хорошего качества;
• Точный вес;
• Минимальное водопоглощение;
• Низкая цена.

Недостатки:

Мешки только одного веса.

Общие сведения

В настоящее время цементная промышленность России насчитывает около 70 цементных заводов, которые производят более 50 млн т цемента в год. Средняя мощность цементного завода более 1500 тыс. т цемента в год. В отрасли насчитывается свыше тысячи сырьевых и цементных мельниц, восемнадцать — шахтных печей, почти четыреста вращающихся печей, из которых только три печи оснащены циклонными теплообменниками и реакторами-декарбонизаторами. Предполагается расширение применения сухого способа производства и доведения его до трети от общего объема производства.

Проектируются и строятся заводы малой мощности от 50 до 300 тыс. т цемента в год. Такие мини-заводы предлагается использовать как предприятия-утилизаторы минеральных отходов промышленности.

Технология производства на современных цементных заводах весьма разнообразна и определяется большим числом факторов: сырьем, климатическими условиями, технологическим и транспортным оборудованием, способом производства и т.п. В настоящее время производство цемента осуществляется мокрым, сухим, а также комбинированным способом. Для примера рассмотрим технологическую схему мокрого способа производства цемента в укрупненном виде (рис. 1). Отметим также, что при сухом способе, кроме трех первых технологических операций, предусматривающих операции измельчения, сепарации, обеспыливания и складирования сырьевой муки (смеси), технологическая схема производства аналогична представленной на рис. 1.

Мокрый способ получил широкое применение в конце ХIХ века после начала внедрения и усовершенствования вращающихся печей, которые пришли на смену малопроизводительным и технически несовершенным шахтным печам. При мокром способе помол и смешение сырья осуществляются в водной среде. При обжиге на ее испарение тратится большое количество теплоты. Поэтому такой способ производства наиболее широкое применение получил в тех странах, которые обладают богатыми источниками топлива (Россия, США, Канада). В этих странах и в настоящее время значительное количество цемента производится мокрым способом.

Рис. 1. Технологическая схема производства цемента мокрым способом

При сухом способе материалы измельчаются и смешиваются в сухом виде. Несмотря на его технико-экономические преимущества по сравнению с мокрым способом, длительное время он имел ограниченное применение из-за пониженного качества получаемого клинкера. Однако в настоящее время успехи в технологии и оборудовании для тонкого измельчения и гомогенизации сухих смесей обеспечили возможность получения высококачественного портландцемента сухим способом.

Начало схватывания цемента

После затворения строительных смесей (бетона или цементно-песчаного раствора) в состав которых входит цемент, начинается химическая реакция – гидратация цемента. В гидратации участвуют цемент и вода. В ходе протекания реакции пластичное связующее обволакивающее наполнитель раствора (щебень, песок, гравий, строительный мусор, шлак и т.п.), затвердевает и превращается в монолитный каменный материал.

Реакция гидратации является необратимо экзотермической – протекает с выделением теплоты. При этом время затвердевания (схватывания) зависит от температуры окружающей среды, количества затворителя, тонкости помола цемента, влажности воздуха, присадок и типа цемента.

Изготовление

Производство интенсивно твердеющего цемента осуществляется на высокоточном оборудовании. Все ингредиенты первосортного сырья подвергаются чрезвычайно тонкому помолу.

Получившиеся мельчайшие гранулы сухой смеси образуют очень большую площадь соприкосновения с водой. Аморфная структура измельчённых компонентов облегчает их химическое взаимодействие. Благодаря этой технологической особенности, значительно сокращается полный цикл отверждения затворённого цемента.

Скорость твердения можно увеличить также добавлением хлорида натрия (NaCl), хлористого кальция (CaCl₂), сульфата натрия (Na₂SO₄), соляной кислоты (HCl) либо других веществ. Наиболее часто добавляют хлористый кальций (1-2% от веса цемента), эффективно действующий на первых сроках отверждения.

Отличия цемента от портландцемента

Вопрос о разнице между цементом и портландцементом встречается довольно часто, особенно среди непрофессионалов в строительной сфере. В этой статье мы проясним различия между этими строительными материалами, а также перечислим основные их виды, активно использующиеся в строительстве.

Цемент — это обширная группа строительных затвердевающих смесей. При смешении с водой и другими жидкостями он превращается в пластичную массу, которая затем отвердевает и становится камневидным телом. Чаще всего используется для создания бетона и строительных растворов.

Существуют следующие виды цемента:

• кислотоупорный цемент — производится на основе гидросиликата натрия, затворяется водным раствором жидкого стекла;
• магнезиальный цемент (цемент Сореля) — создается на основе магнезита, затворяется водным раствором солей;
• глинозёмистый цемент — в составе преобладает алюминатная фаза;
• романцемент — в составе преобладает белит (сейчас не выпускается);
• биоцемент – производится посредством биотехнологий;
• портландцемент — в составе преобладает алит, наиболее популярен в строительстве.

Чаще всего под цементом подразумевают именно портландцемент и цементы на основе портландцементного клинкера.

Портландцемент — это разновидность цемента с отличным от него химическим составом. Представляет собой гидравлическое вяжущее вещество, полученное путем совместного помола цементного клинкера, сульфата кальция, гипса и добавок. Портландцемент является самым известным видом цемента во всем мире, что объясняется его отменными эксплуатационными свойствами после затвердевания. Он был запатентован в 1824 году инженером-строителем из английского городка Портланд и получил свое название из-за похожести на местные известняки. Отличия портландцемента от классического цемента определяются его характеристиками, которые формируются за счет наполнителей в его составе. К примеру, портландцемент имеет повышенную степень прочности и морозоустойчивости, которых нет у остальных видов цемента.

При необходимости получить портландцемент с какими-то конкретными характеристиками, в клинкер добавляются различные силикаты, алюминаты (СaO; SiO2; Al2O3; Fe2O3; MgO; SO3). В стандартный цемент же добавляются пластификаторы и минеральные добавки (кремнеземистые отходы, пемза, вулканические туфы).

В зависимости от особенностей состава выделяют следующие марки портландцемента: 300, 400, 500, 550, 600, и следующие его виды:

• Нормальноотвердевающий. Классический вид, не содержит специальных добавок.
• Быстросохнущий. Отличается тем, что затвердевает уже в первые 3 дня заливки.
• Глинозёмистый. Прочный и быстротвердеющий вид, подходит для производства кислостойких бетонных растворов.
• Пуццолановый. За счет высокой гидростойкости застывает в условиях повышенной влажности и даже под водой, поэтому это идеальный материал для сооружения гидротехнических конструкций.
• Белый. Используется в архитектурных и отделочных работах, служит в качестве основы для цветных цементов.
• Цветной. Создан для декоративной отделки.
• Магнезиальный. Служит для постройки нестандартных с точки зрения форм строений, также используется как отделочное покрытие.
• Шлакощелочной. Устойчив к перепадам температур, к воздействию агрессивных сред, имеет низкий показатель поглощения влаги и высокую морозостойкость.
• Шлакопортландцемент. Применяется для изготовления жароустойчивого бетона, а также при постройке объектов на высоте, под водой, под землей. Имеет небольшую морозостойкость.
• Сульфатостойкий. Не допускает риска коррозии, так как не подвержен действию сульфатных вод.
• Расширяющийся. Имеет способность расширяться в объеме при замешивании раствора.
• Тампонажный. Охраняет скважины от воздействия грунтовых вод.
• Пластифицированный. Пластификаторы в его составе обеспечивают термостойкость, снижение водопоглощения и необходимую подвижность.
• Гидрофобный. Имеет небольшое время схватывания и не впитывает влагу.

Преимущества и недостатки быстросохнущего цемента

Характеристики быстросохнущего портландцемента имеют значительные преимуществ сравнительно с обычным бетоном. Этот вид бетона применяют в следующих экстренных случаях:

• быстросохнущий вид цемента применяют при возведении высотных сооружений. Это основано на возможности исключения процедуры пропаривания, что сокращает длительность технологического процесса;
• ускорение сдачи объектов за счет сокращения перерывов, практически непрерывная очередность этапов строительства.

Однако ряд существенных недостатков, технологии производства быстрого цемента, оставляют обычный цемент работать на строительном рынке:

• применение дорогого оборудования в производстве БТЦ;
• сырье и примеси высокого качества.

Состав, из которого производят цемент

Часть людей работающих в сфере строительства не знают, из чего делается цемент.

Однако вне зависимости от вида цемента, то есть рецепта, использованного при его производстве, основой для него служат два компонента – известняк с добавлением глины.

Глина

Количество известняка в три раза превышает количество глины. Такие пропорции необходимы для получения качественного клинкера, являющегося полуфабрикатом для производства цемента.

Известняк

Теперь можно назвать основные компоненты состава, чтобы каждому было ясно, из чего делают цемент:

• клинкер, основа конечной продукции, определяющая её характеристики прочности. Используется в виде гранул диаметром до 60 мм. Его термообработка выполняется при температуре, доходящей до 1500°. При плавлении клинкера образуется масса, для которой характерно высокое содержание кремнезёма и кальциевого диоксида;
• данные компоненты влияют на эксплуатационные характеристики конечного продукта. Перед обжигом гранулы клинкера измельчаются до пылеобразного состояния;
• гипс, определяющий скорость затвердевания цемента. В базовых рецептах предусмотрено добавление в состав чистого гипса до 6 % от общего количества компонентов;

Гипс

специальные добавки (пластификаторы, морозостойкие присадки, жидкое мыло и т.д.), усиливающие свойства, уже имеющиеся у продукции, или же придающие ей специальные характеристики, способные расширить область применения цемента.

Пластификатор

Изобретение камня

Камни домов доисторического времени скреплялись в стене с помощью глины, но сохраниться без обжига они не могли, и самые древние постройки, дошедшие до нас, были возведены с применением известкового раствора. Обожжённый и размолотый известняк (оксид кальция – Ca(OH)₂) после затворения водой твердеет, поглощая из воздуха углекислый газ, а потом опять превращается в камень. Основной недостаток известкового вяжущего – низкая влагостойкость, поэтому сегодня он применяется больше при изготовлении силикатного кирпича.

Другой вид воздушного минерального вяжущего (то есть набирающего прочность на воздухе) – гипс. Он получается при тепловой обработке и последующем размоле природного гипсового камня (CaSO₄-2H₂O) или природного ангидрида (CaSCu). Гипсовое вяжущее имеет огромную историю применения с древнейшего времени до сегодняшних дней. Самые яркие примеры – роскошные лепные и скульптурные украшения, листовые материалы (ГВЛ, ГКЛ) для сухих методов строительства и отделки.