Цемент что это: Состав цемента: характеристики и свойства цемента

Содержание

Состав цемента: характеристики и свойства цемента

Цемент – распространенный строительный материал, используемый чаще всего в качестве вяжущего в строительных смесях и растворах. Представляет собой мелкодисперсный порошок серого цвета с зеленоватым или другим оттенком. После взаимодействия с водой цемент и продукты на его основе образуют пластичную массу, которая при твердении трансформируется в искусственный камень.

Сырье для изготовления цемента

Сырьем для производства цемента являются горные породы, добываемые открытым способом:

Карбонатные – мел, известняки, известняки-ракушечники, доломит, мергель, туф. В промышленном производстве используются в основном известняки. Точное количество компонента зависит от его свойств и минерального состава. Чем больше в составе породы веществ с кристаллической структурой, тем выше температура плавления.
Глинистые – глина, глинистые сланцы, лесс, суглинки, монтмориллонит. Этот компонент осадочного происхождения разбухает при контакте с водой. Цель применения глинистых веществ – повышение пластичности смесей и растворов на базе цементного вяжущего.
Добавки. Их перечень определяется в зависимости от свойств, которые необходимо получить. Обычно добавки содержать глинозем, железо, кремний. Для их изготовления используют различные производственные отходы – доменную пыль и другие.

Единой формулы химического состава цемента не существует, так как производители предлагают большое количество разновидностей этого строительного материала с различными эксплуатационными характеристиками.

Наиболее распространен в строительстве портландцемент – без минеральных добавок и с минеральными добавками.

Существуют определенные ограничения по минимально допустимым ических соединений, из которых состоит портландцемент:

CaO – 62%;
SiO₂ – 20%;
Al₂O₃ – 4%;
Fe₂O₃ – 2%;
MgO – 1%.

Химические составы в процентах некоторых типов цементов

Химический состав, %					Характеристика
CaO	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	Другие оксиды	Характеристика
Портландцемент
63…66	21…24	4…8	2…4	3…5	Нормально твердеющий
Глиноземистый цемент
35…43	5…10	39…47	2…15	1,5…2,5	Быстро твердеющий

Что такое цементный клинкер?

Основной компонент производства цемента – клинкер. Это промежуточный полуфабрикат, получаемый обжигом смеси известняка (мела, мергеля или других пород) в количестве 75% и 25% глины. Сырьевые компоненты плавятся с образованием гранул. Клинкер перемалывают и соединяют с молотыми добавками.

Весь процесс изготовления цементного вяжущего можно условно разделить на 3 этапа:

изготовление клинкера обжигом – основной процесс, наиболее затратный и трудоемкий;
помол клинкера до образования тонкодисперсного порошка;
смешивание клинкерного порошка с порошкообразными добавками.

Изготовление клинкера делится на следующие этапы:

доставка сырья для клинкера на цементный завод;
измельчение сырьевых компонентов;
смешивание компонентов в пропорциях, указанных в техдокументации, для последующего обжига.

Технологии производства цемента

Существует несколько технологий производства цемента.

Конкретный вид производства определяется тем, из чего делают цемент:

Мокрый. Клинкер изготавливается из мела, глины и воды. К измельченным компонентам добавляют воду. Влажную смесь (шлам) отправляют на обжиг. Полученный после обжига продукт транспортируют в холодильник. После охлаждения его измельчают, смешивают с добавками для получения необходимых свойств вяжущего. Эта технология требует финансовых затрат, поэтому производители в основном применяют другие. Но при необходимости получения цемента с прекрасными эксплуатационными свойствами применяют именно этот способ, позволяющий тонко корректировать состав сырья. Корректировка состава осуществляется в специальных бассейнах при температуре 1000°C.

Сухой. Все компоненты – известняк, глина, добавки дробятся в сухом виде. Готовые порошки смешиваются в закрытых боксах с помощью подачи воздуха. Эта методика часто используется производителями, благодаря простоте реализации и относительно невысоким затратам. При производстве нет водяных испарений. Такой способ требует небольших затрат энергоносителей. Он оптимален для однородных сырьевых компонентов.
Комбинированный. Эта технология сочетает элементы сухого и мокрого способов. Одна из этих технологий является основной, а вторая дополнительной. Если основной является мокрая методика, то сначала изготавливают сырьевой шлам, корректируют его состав, затем его обезвоживают и обжигают в печи, предназначенной для сухой технологии.

Цемент, независимо от того, из чего он состоит и каким способом приготовлен, складируется в специальных башнях – силосах, в которых, благодаря проветриванию, материал не слеживается, сохраняя рабочие характеристики.

К потребителю цемент поступает навалом или расфасованным в бумажные мешки.

Производство бесклинкерного цемента

Сырьем для бесклинкерного цемента являются доменный или гидравлические шлаки, активаторы и другие дополнительные компоненты. Смесь из подготовленных и взятых в нужных пропорциях компонентов, дробят и перемалывают до мелкодисперсного со стояния. Для бесклинкерного цемента характерны:

устойчивость к различным воздействиям окружающей среды;
экономичность производства, благодаря невысоким энергозатратам;
утилизация отходов металлургических и других производств, что положительно влияет на состояние окружающей среды;
различные цвета и свойства конечного продукта, которые можно получать без изменения основных этапов технологического процесса и привлечения дополнительного оборудования.

Основное оборудование для изготовления цемента

При производстве вяжущего используются следующие основные виды оборудования:

техника для добычи сырья и его транспортировки к месту изготовления;
линия дробления сырья;
печи для высокотемпературной обработки;
линия дробления полученного клинкера, дозирования и смешивания молотого клинкера с добавками;
оборудование для фасовки готового продукта в бумажные мешки.

Типы цемента и сферы их использования

Выпускается множество разновидностей вяжущего с разными эксплуатационными и декоративными характеристиками. Основные виды:

Портландцемент. Этот тонкодисперсный порошок серого цвета с зеленоватым оттенком является наиболее распространенным строительным материалом, широко используемым в индивидуальном, масштабном жилищном и промышленном строительстве. Отдельно не применяется. Выступает компонентом строительных смесей и растворов. В сочетании с песком и щебнем используется при производстве бетонных смесей. Из цемента и песка изготавливают сухие строительные смеси, поступающие в продажу фасованными в мешки, или пластичные цементно-песчаные растворы, доставляемые на строительную площадку в виде, готовом к применению. Пластифицирующие добавки регулируют время схватывания раствора и другие характеристики конечного продукта.

Сульфатостойкий. Устойчив к химически активным средам. Применяется для бетонирования подземных и подводных конструкций.
Глиноземный. В состав добавляют гипс и глиноземистый шлак, благодаря котором вяжущее быстро схватывается и приобретает марочную прочность. Глиноземный цемент используется при строительстве конструкций, работающих в условиях высокой влажности.
Кислотоупорный. При его производстве используются кварцевый песок и кремнефтористый натрий. В качестве жидкости для затворения используется не вода, а жидкое стекло.
Шлакопортландцемент. В состав этого вяжущего добавляют гранулы шлака (примерно 25%). Материал применяется в крупномасштабном строительстве.

Из чего сделан цемент и как его получают?

Цемент – самый распространенный строительный материал. Без него не построить ни одно сооружение. Он используется везде – от фундамента до внутренней отделки. В переводе с латыни слово «цемент» (caementum) означает «битый камень». Такой материал представляет собой ни что иное, как неорганическое, выпущенное искусственным путем, вяжущее вещество. А получают его из клинкера.

Что такое клинкер

И вот тут-то кое-кто придет в недоумение: «Как из клинкера? Ведь это же брусчатка, кирпич или специальная керамическая плитка!». Увы, это не совсем так, поскольку все вышеперечисленные материалы сами сделаны из того самого клинкера, потому часто в народе им же и называются.

На самом деле клинкер – всего лишь вид глины. Причем, чем меньше в ней содержится солей, тем она лучше. Чтобы получить цемент, глину спекают при температуре около 1 450 градусов. А дальше образовавшиеся гранулы размалывают в порошок и смешивают с гипсом. И только после добавляют наполнители и модифицирующие добавки, определяющие марку цемента.

Вы, наверное, замечали, как на стенах или заборах из симпатичного клинкерного кирпича появляются белые разводы. Это высолы. Они возникают тогда, когда конечный продукт изготавливался из клинкера с большим содержанием солей. В результате от намокания они проникают наружу и буквально уродуют фасад строения. Пройдет ни один год, пока атмосферные осадки не удалят все соли, содержащиеся в таком кирпиче.

Как выглядит базовый состав цемента

Так получается отличное связующее. При разведении его водой образуется пастообразный пластичный материал, который прекрасно держится на шероховатых поверхностях. Со временем он превращается в твердый искусственный камень. Правда, в раствор добавляют еще наполнитель – песок. Без него по крепкому и плотному застывшему цементному раствору пошли бы трещины или расколы.

Химический состав готового цемента выглядит примерно так:

оксид кальция (СаО) – 67%;
диоксид кремния (SiO2) – 22%;
окись алюминия (Al2O3) – 5%;
оксид железа (Fe2O3) – 3%;
прочие соединения – 3%.

Это базовый состав. А дальше, в зависимости от видов модифицирующих добавок цементы разделяют на такие виды:

ПЦ – портландцемент;
ШПЦ – шлаковый;
А – пуццолановый;
БЦ – белый;
ВРЦ – водонепроницаемый расширяющийся;
ВБЦ – водонепроницаемый безусадочный;

ГФЦ – гидрофобный;
ГЛЦ – глиноземный;
МГЦ – магнезиальный;
специальный (сульфатостойкий, кислотоупорный, цветной, тампонажный и пр.).

Что такое качественный цемент

ГОСТ 21108-2003 регламентирует характеристики строительных цементов.

Ранее в России сертификация цемента осуществлялась по ГОСТ 10178-85. Однако в последнее время все больше предприятий сертифицируется как раз по новому стандарту — ГОСТ 21108-2003. Этот документ ужесточил требования к качеству связующего и к условиям проведения испытаний.

Кроме того, новые требования полностью адаптированы под европейские стандарты. Это позволяет нашим производителям предлагать свою продукцию на мировых рынках. Ведь по качеству российские цементы абсолютно не уступают зарубежным. Да и стоимость их вполне конкурентоспособна.

ГОСТ 31108-2003 преобразует понятие «марка цемента» (обозначается буквой М) в термин «класс прочности» (обозначается литерой В). Правда, учитывая, что потребители по старинке ориентируются как раз на марку связующего, на упаковке, предназначенной для внутри российского употребления, присутствует двойная маркировка – и буква «М», и буква «В».

Цемент – важнейший компонент в производстве бетона. Компания «СпецМонолитСтрой» использует только высококачественный сертифицированный цемент от лучших производителей. Однако даже такой материал проходит внутризаводской контроль в лаборатории ОТК. Мы занимаемся продажей бетона более 30 лет и дорожим репутацией больше, чем прибылью. Поэтому если хотите приобрести отличный товарный бетон любой марки, обращайтесь – нам есть что вам предложить!

Что такое цемент? Типы цемента

Сравните виды цемента и их применение. Обновлено 25 ноября 2020 г.

Цемент — это порошок, используемый для изготовления бетона (aon168 / Shutterstock).

Цемент представляет собой мелкий порошок серого цвета, который смешивают с водой и другими веществами для приготовления раствора или бетона. Это ключевой строительный материал как в жилом, так и в коммерческом строительстве.

ЦЕМЕНТ СР. БЕТОН

Слова «цемент» и «бетон» часто используются взаимозаменяемо. Однако 9Цемент 0011 на самом деле является ингредиентом бетона , а не конечным продуктом. Цемент важен, потому что он связывает или скрепляет бетонную смесь, придавая ей прочность.

Найти бетонных подрядчиков рядом со мной .

ТИПЫ ЦЕМЕНТА И ЧТО ОНИ ДЕЛАЮТ

Портландцемент — это тип цемента, а не торговая марка. Многие производители цемента производят портландцемент. Это основной ингредиент бетона, изготовленный с использованием тщательно контролируемой химической комбинации кальция, кремния, алюминия, железа и небольшого количества других ингредиентов, к которым в процессе окончательного измельчения добавляется гипс для регулирования времени схватывания бетона.

Ассоциация портландцемента Как производится цемент содержит подробную информацию о процессе.

Чтобы узнать больше о том, из чего состоит бетон, о составе бетонных смесей, добавках и соотношениях воды и цемента, прочитайте наш раздел «Что такое бетон?»

Ассоциация портландцемента

Тип 1 — Обычный портландцемент. Тип 1 – цемент общего назначения.

Тип 2 — Используется для конструкций в воде или почве, содержащих умеренное количество сульфатов, или когда существует проблема накопления тепла.

Тип 3 — Высокая ранняя прочность. Используется, когда требуется высокая прочность на очень ранних сроках.

Тип 4 — Низкотемпературный портландцемент. Используется там, где количество и скорость тепловыделения должны быть сведены к минимуму.

Тип 5 — Сульфатостойкий портландцемент. Используется там, где вода или почва с высоким содержанием щелочи.

Типы IA, IIA и IIIA представляют собой цементы, используемые для изготовления воздухововлекающего бетона. Они обладают теми же свойствами, 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, обладающие рядом специальных эксплуатационных свойств.

Цементный завод (Хуан Энрике дель Баррио / Shutterstock).

Это очень краткое описание основных видов цемента. Существуют и другие типы для различных целей, такие как архитектурный бетон и цемент для кладки, и это лишь два примера.

Ваша компания по производству готовых смесей будет знать, какие требования существуют для вашего региона и для вашего конкретного использования. Просто спросите их, какой у них стандартный тип цемента и подойдет ли он для ваших условий.

СООТНОШЕНИЕ ВОДА-ЦЕМЕНТ: ПРОБЛЕМА №1, ВЛИЯЮЩАЯ НА КАЧЕСТВО БЕТОНА

Низкое водоцементное отношение является проблемой номер один, влияющей на качество бетона.

Коэффициент рассчитывается путем деления количества воды в одном кубическом ярде смеси (в фунтах) на количество цемента в смеси (в фунтах). Таким образом, если в одном кубическом ярде смеси содержится 235 фунтов воды и 470 фунтов цемента, то соотношение воды и цемента в смеси составляет 0,50.

Если в смеси указано количество воды в галлонах, умножьте галлоны на 8,33, чтобы узнать, сколько фунтов содержится в смеси.

Низкое содержание воды в цементе влияет на все желаемые свойства затвердевшего бетона, перечисленные в желаемых свойствах бетона.

Используйте максимальное отношение воды к цементу 0,50, когда бетон подвергается воздействию замораживания и оттаивания во влажном состоянии или противогололедных химикатов в соответствии с Едиными строительными нормами 1997 года. (Таблица 19-A-2)

Используйте максимальное водоцементное отношение 0,45 для бетона с тяжелыми или очень тяжелыми сульфатными условиями в соответствии с Едиными строительными нормами 1997 г. (Таблица 19-A-4)

Водопроницаемость увеличивается экспоненциально, когда водоцементное отношение бетона превышает 0,50.

Прочность тем выше, чем меньше проницаемость бетонной смеси.

Прочность повышается при более низком водоцементном отношении. Водоцементное отношение 0,45, скорее всего, достигнет 4500 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм) или больше. Водоцементное отношение 0,50, вероятно, достигнет 4000 фунтов на квадратный дюйм или выше.

Для получения полной информации о Единых строительных нормах и правилах относительно бетонных конструкций обратитесь к своему архитектору, поставщику готовых смесей или в местную библиотеку.

Что такое цемент, как он производится и какие виды существуют

Ферровиал
Ресурсы

Что такое цемент?

Цемент представляет собой мелкий мягкий порошок, используемый в качестве вяжущего, так как он затвердевает после контакта с водой. Его производят из смеси известняка и глины, которые обжигают, а затем измельчают.

Как производится цемент?

Со времен Древней Греции и Рима человечество использовало цемент для строительства. Однако процесс изготовления этой быстросохнущей серой пасты с тех времен значительно изменился. Рудиментарные методы прошлых лет больше не используются для работы с известняком; вместо этого используется специальное оборудование для производства очень тонких порошков в невиданных ранее количествах.

Начиная с 19-го века, индустриализация производства цемента позволила использовать этот материал на самых разных строительных площадках, а также использовать его в эстетических и утилитарных целях в современной архитектуре.

Как производят строительный цемент?

Процесс начинается в карьере с добычи известняка и глины.
Сырье транспортируется на специальный завод, где измельчается .

При предварительной гомогенизации гамма-оборудование анализирует сырье, а затем оно смешивается с точным количеством железа и известняка, которое определяется в зависимости от типа производимого цемента.
Эта деревенская смесь измельчается во время измельчения до получения мелкой «муки».
Затем он поступает в бункер гомогенизации .
При воздействии высоких температур кристаллизуется, а затем охлаждается, превращаясь в гомогенизированное основное вещество (маленькие серые круглые кристаллизованные камни).
Предварительное измельчение. После определенного периода хранения клинкер проходит через вальцовую мельницу.
Во время шлифовки , клинкер измельчают с гипсом (отношение гипса к клинкеру определяет тип получаемого цемента).
Наконец, готовый цемент упаковывается и распределяется в мешках.

Какие виды цемента существуют?

Обыкновенный портландцемент (OPC) : производится и используется во всем мире. Он широко используется для различных целей, включая бетон, раствор (каменная кладка), штукатурка, раствор и шпаклевка стен.
Портланд-пуццолановый цемент (КПП) : (OPC + пуццолановый клинкер) идеально подходит для морских сооружений, канализационных сооружений, фундаментных работ, доков, мостов и т. д.
Цемент с высоким содержанием глинозема (HAC): (OPC + боксит и известняк) идеально подходит для высокие температуры или выделяющие много тепла, например, литейные цеха, мастерские и огнеупоры.
Шлаковый цемент доменной печи (клинкер + 60% шлака): идеально подходит для конструкций с ограниченным бюджетом.
Сульфатостойкий цемент: используется с почвами или грунтовыми водами, содержащими более 0,2% или 0,3% г/л солей сульфата кальция соответственно.
Быстросхватывающийся цемент: для подводных конструкций и конструкций в холодную дождливую погоду.

Какие страны производят цемент?

Основными производителями цемента на сегодняшний день являются:

Китай: более двух тысяч четырехсот (2400) тонн цемента в год
Индия: более двухсот (200) тонн цемента в год
США, Россия, Турция и Япония: менее 100 тонн в год

Каковы преимущества строительства из цемента?

Цемент является основным строительным материалом; на самом деле, это один из наиболее широко используемых в мире. Большинство конструкций используют его по крайней мере на одном из своих этапов: фундаменты, полы, перемычки, внутренние или внешние стены или потолки.

Основное преимущество цемента заключается в том, что это прочный, долговечный материал, недорогой и широко используемый. Это делает его фаворитом среди архитекторов и строительных компаний по всему миру.

Строительство из цемента имеет множество преимуществ и преимуществ:

Это выгодно с финансовой точки зрения .
Он прочный и долговечный : его долговечность подтверждена тысячами лет. На самом деле, чем дольше стоит здание, тем более устойчивым оно становится. На него не влияет влажность, и он может выдерживать большие погодные изменения.
Требуется очень мало обслуживания .
Универсальный . Его можно использовать при строительстве зданий или мощении, для мостов через море или для изготовления парковых скамеек.
Не пострадал от пожара . Это делает его подходящим строительным материалом для важных зданий, таких как больницы, школы, музеи, библиотеки и банки.
Устойчивое развитие. Это природный изолятор, поэтому он меньше зависит от систем отопления и кондиционирования воздуха, что позволяет создавать более эффективные конструкции.

Как будут производить цемент в будущем?

Каждый день открываются новые смеси и области применения цемента. Последние технологические инновации позволяют производить цемент быстрее, качественнее и дешевле, гарантируя, что он останется основным строительным материалом на долгие годы.

Технологии также принесли новые области применения (расширяющийся цемент), области применения (декоративный микроцемент) и методы строительства на основе цемента (например, 3D-печать).

Недавно Хенку Джонкерсу, голландскому профессору микробиологии, удалось создать биобетон, который восстанавливается при появлении трещин. Смешав цемент со специфическими бактериями, которые производят известняк, он создал сверхпрочный «живой» материал, который сможет защитить внутреннюю стальную арматуру от повреждения водой.

Эти технологические достижения позволяют нам предсказать, что цемент останется одним из самых важных строительных материалов и что он будет продолжать формировать горизонты наших будущих городов в следующем столетии.