При зведенні об'єктів промислового призначення, будівництві житлових будинків, виробництві оздоблювальних та ремонтних заходів використовуються різні будівельні суміші. Вони включають цемент, що є в'яжучою речовиною. Він має унікальні характеристики і, незважаючи на появу нових будматеріалів, не має аналогів до теперішнього часу. В рамках невеликої статті складно розповісти все про цемент. Разом з тим спробуємо надати розгорнуту інформацію про склад, властивості, різновиди та технології виробництва.

Що таке цемент

Багато хто чув слово «цемент». Визначення цього терміна можна знайти у спеціалізованих джерелах. Незамінний у будівельній галузі цемент – це суха порошкоподібна речовина неорганічного походження. Він виготовляється шляхом високотемпературного випалу вапняно-глиняної суміші, що містить дані компоненти певних співвідношеннях. Отриманий будматеріал має особливі експлуатаційні характеристики.

При додаванні води він змінює властивості:

стає в'язким (пастоподібної консистенції);
набуває темно-сірого відтінку;
прискорено набирає твердість у повітряному та вологому середовищі;
перетворюється на камінь штучного походження.

Неодноразово переконалися всі, хто використав цемент, що це досить міцний будматеріал. Штучний моноліт за твердістю не поступається природному каменю.

Важко уявити область будівництва, де не використовувався б цемент

Будматеріал має давню історію. У джерелах немає достовірної інформації про цемент. Хто винайшов його першим – невідомо. Історики також не можуть дати однозначну відповідь на питання, де було винайдено цемент. В результаті розкопок та наукових досліджень неодноразово вивчався давній цемент. Коли його винайшли? Науковці намагалися відповісти на це запитання. Вони дійшли висновку, що матеріал з'явився задовго до нашої ери. Це підтверджують знайдені у різних країнах зразки. Вони містили гіпс, вапно і навіть вулканічний попіл.

Упродовж тисячоліть змінювалися методи виготовлення цементу. Поступово втратили актуальність сполучні речовини, що мають знижену міцність. На зміну їм прийшов клінкер, отриманий шляхом випалу, а також спеціальні компоненти, що модифікують.

склад

Повна хімічна формула будматеріалу є досить складною. Він містить такі речовини:

кальцієвий оксид у кількості 67%;
кремнієвий діоксид обсягом 22%;
алюмінієві окиси близько 5%;
оксид заліза, вміст якого становить 3%;
модифікуючі компоненти – трохи більше 3%.

Основу будматеріалу складають такі інгредієнти:

клінкер, виготовлений з глини та вапняку. Від якості клінкеру залежать властивості міцності. Клінкер - це головний компонент, вироблений при нагріванні вапняно-глинистого складу в печі, що обертається. При випаленні плавиться глиносодержащее сировину і вапнякові матеріали з утворенням гранул, насичених кремнеземом. Потім проводиться повторний відпал та дроблення клінкеру до пилоподібного стану;

Досі аналогів даного будматеріалу ще не знайдено, що свідчить про унікальні властивості цементу

компоненти мінерального походження. Введення спеціальних добавок розширює сферу застосування, підвищує експлуатаційні характеристики, надає необхідних властивостей. Додаються гранульовані шлаки, подрібнені сланцеві матеріали, пуцоланові інгредієнти та подрібнене вапно. У нормативних документах, що регламентують склад будматеріалу, є інформація про вміст мінеральних компонентів різних хімічних речовин;
спеціальні добавки та допоміжні компоненти, що містять сульфат кальцію. Додавання даних інгредієнтів не впливає на швидкість поглинання вологи та тривалість використання робочої суміші. Зміна концентрації кальцієвого сульфату, що входить до складу модифікаторів, дозволяє регулювати у необхідних межах тривалість процесу гідратації. Для цього провадиться додавання гіпсового порошку.

Крім зазначених основних складових, вводяться спеціальні присадки, що підвищують стійкість цементного складу до високої температури, впливу кислот, лугів, агресивних середовищ. Добавки також підвищують вологостійкість, покращують адгезію із сталевою арматурою, а також впливають на рухливість цементного розчину.

У сухому вигляді – це сипуча однорідна маса сірого кольору

Основні характеристики

Використання цементу пов'язані з його властивостями. Чинний стандарт регламентує такі характеристики:

міцнісні властивості. Вони змінюються для цементних складів різних марок. Міцність визначається лабораторним методом шляхом стиснення еталонного зразка застиглої суміші. Контроль міцності згідно з вимогами нормативного документа проводиться у три стадії: через дві доби, а також через один та чотири тижні після заливання. Розмір параметра вимірюється в мегапаскалях. Цифрове значення міцності відповідає марці цементного складу;
тривалість схоплювання. Параметр характеризує часовий проміжок, протягом якого змінюються пластичні властивості цементної суміші. Правильно приготований розчин починає застигати через пару годин після заливання в жарку пору року. В осінній період процес гідратації може тривати 8-10 годин. Різко зростає тривалість схоплювання за нульової температури і може становити 15–20 годин. Введення добавок дозволяє регулювати швидкість схоплювання;
стійкість до дії негативних температур. Ця характеристика називається морозостійкістю. Вона характеризує здатність затверділого цементного масиву сприймати глибоке заморожування з подальшим розморожуванням протягом багатьох циклів. При цьому повинна зберігатися цілісність масиву та характеристики міцності. Причиною руйнування є збільшення обсягу води, що насичує пори. Введення добавок збільшує поріг морозостійкості;
щільність. Параметр характеризує масу порошкоподібної речовини в одному кубічному метрі матеріалу. Свіжеприготовлений цементний склад має найменшу питому вагу. При тривалому складському зберіганні матеріал злежується, а під час перевезення – ущільнюється. У цьому щільність зростає. Характеристика залежить від крупності подрібненого клінкеру. Середнє значення – 1,3 т/м3.

Після застигання цементу утворюється міцна сполука, яка не поступається за своєю щільністю каменю.

Серед інших характеристик можна відзначити:

гігроскопічність. Ступінь поглинання води відрізняється для різних марок;
крупність помелу. Визначається шляхом просіювання через сито;
корозійна стійкість. Підвищується шляхом запровадження спеціальних добавок;
термін придатності. Він залежить від умов зберігання та допустимого рівня вологості.

Якість знижується після тривалого зберігання на складі за підвищеної вологості. Купуючи будматеріал, зверніть увагу на наявність сертифіката відповідності, що гарантує якість продукції.

Різновиди матеріалу

У будівельній галузі використовуються різні види цементних матеріалів, що відрізняються такими параметрами:

складом;
концентрацією інгредієнтів;
наявністю спеціальних добавок;
призначенням;
властивостями.

На упаковці, крім марки, також вказується відсотковий склад добавок.

Розрізняють такі види портландцементу:

швидкотвердне. Містить добавки мінерального походження, що скорочують тривалість набору міцності. Застосовується для прискореного виконання будівельних заходів та виготовлення залізобетонних конструкцій;
сульфатостійкий. Основна перевага – стійкість до дії сульфатів, що досягається зменшенням у клінкері кальцієвих алюмінатів. Використовується для конструкцій, що експлуатуються у вологому чи агресивному середовищі;
гідрофобний. Містить поверхнево-активні компоненти, що значно знижують гігроскопічність. Результат введення добавок – підвищення рухливості, зручність укладання розчину. Матеріал зберігає властивості за підвищеної вологості;
білий. Його легко відрізнити від інших цементних складів. Має світло-сірий колір, не містить титанових оксидів, солей заліза та марганцю. Використовується для оздоблювальних заходів;
кольоровий. Містить спеціальні пігменти органічного та неорганічного походження, що додаються до клінкерного матеріалу перед подрібненням. Кольорові склади, наприклад жовтий цемент, використовуються при оздоблювальних заходах;
пуцолановий. Стійкий до дії сульфатів, швидко твердне при підвищеній температурі. Автоклавна обробка значно підвищує характеристики міцності. Призначений для експлуатації у ґрунті, а також у вологому середовищі;
тампонажний. Виготовляється виключно для герметизації свердловин на газових та нафтових розробках. Забезпечує надійну ізоляцію від ґрунтових вод, стійкий до тиску та температури. Набуває міцності на початковому етапі твердіння.

Цемент є сухою сумішшю, яка використовується саме для виготовлення бетонного розчину.

На основі вапна, шлаків та глини виробляють наступні цементні склади:

шлаковий. Повільно набирає міцність. Застосовується в гідротехнічній галузі та портовому будівництві;
шлаково-вапняний. Відрізняється уповільненим твердінням. Застосовується для штукатурних робіт та кладки;
глиноземистий. Належить до вогнетривких матеріалів. Відрізняється стійкістю до корозії, а також вологонепроникністю.

Вибираючи матеріал для виконання конкретних робіт, зважайте на призначення будматеріалу та особливості експлуатації.

Як отримують цемент – технологія виготовлення

Технологічний процес виготовлення передбачає виконання наступних операцій:

Розробку родовищ вапняку, гіпсу та глини.
Подрібнення видобутих матеріалів.
Сушіння подрібненої сировинної маси.
Одержання вапняково-глиняного шламу.
Випалювання сировини з отриманням гранул клінкеру.
Дроблення клінкеру до порошкоподібної суміші.
Дозування та перемішування компонентів.

Цемент – широко поширений матеріал, який застосовують за будь-яких видів робіт, пов'язаних з ремонтом, реставрацією, будівництвом

Використовується різна технологія, що відрізняється методом підготовки шламу:

суха. Сушіння та дроблення виробляються в подрібнювачі, в який нагнітається нагріте повітря. Готова фракція має потрібну вологість;
мокра. Передбачає використання крейди. Він дробиться у вологому стані, потім шихта обпалюється та подрібнюється;
комбінована. Об'єднує особливості попередніх методів залежно від устаткування, що застосовується в технологічному циклі.

В даний час виробники віддають перевагу сухому способу виробництва.

Застосування цементу

Область застосування у промисловому та цивільному будівництві досить широка:

виробництво залізобетонних виробів:
будівництво фундаментів;
зведення стін будівель;
виконання штукатурних робіт;
заливання стяжки;
виготовлення плитки.

Крім цього, матеріал широко використовується для дорожнього будівництва, мостобудування, гідротехнічної галузі.

Особливості маркування

Для класифікації використовуються два способи маркування:

згідно з європейською класифікацією за ГОСТ 31108-2003 різним видам цементу надається маркування ЦЕМ з цифровим індексом від 1 до 5;
за державним стандартом 10178-85, кожен вид цементного складу має літерний індекс - ПЦ, ШПЦ, БЦ.

Наприклад, портландцемент, виготовлений за європейськими нормами, маркується ЦЕМ 1 або ЦЕМ 2 залежно від виду добавок. Аналогічний матеріал, виготовлений за внутрішньодержавним стандартом, маркується ПЦ. Відповідно, позначення шлакопортландцементу може бути ЦЕМ 3 або ШПЦ. Обидва нормативні документи зараз діють, що зручно виробникам цементної продукції.

Висновок

Ознайомившись з матеріалом, можна отримати інформацію про склад, характеристики, особливості виготовлення, маркування та властивості будматеріалу. Тепер не виникне запитань за слова «цемент». Що таке – ми розібралися. При покупці необхідно звертати увагу на характеристики та марку матеріалу відповідно до специфіки виконуваних робіт. Подана інформація допоможе прийняти правильне рішення.

Цемент (лат. caementum – «щебінь, битий камінь») – штучна неорганічна в'яжуча речовина, як правило, гідравлічна, один з основних будівельних матеріалів. При замішуванні водою, водними розчинами солей та іншими рідинами утворює пластичну масу, яка потім твердне і перетворюється на каменеподібне тіло. В основному використовується для виготовлення бетону та будівельних розчинів.

Цемент принципово відрізняється від інших мінеральних в'яжучих (гіпсу, повітряного та гідравлічного вапна), які тверднуть тільки на повітрі.

Цемент виходить при нагріванні гашеного вапна та глини або інших матеріалів подібного валового складу та достатньої активності до температури 1450 °С. Відбувається часткове плавлення і утворюються гранули клінкеру. Для одержання цементу клінкер перемішують з декількома відсотками гіпсу та тонко перемелюють. Гіпс керує швидкістю схоплювання; його можна частково замінити на інші форми сульфату кальцію. Деякі технічні умови дозволяють додавати інші матеріали при помелі. Типовий клінкер має зразковий склад 67% СаО, 22% SiO2, 5% Al2О3, 3% Fe2O3 та 3% інших компонентів і зазвичай містить чотири головні фази, звані аліт, беліт, алюмінатна фаза та феритна фаза. У клінкері зазвичай присутні у невеликих кількостях і кілька інших фаз, таких як лужні сульфати та оксид кальцію.

Аліт є найважливішою складовою всіх звичайних цементних клінкерів; вміст його становить 50-70%. Це трикальцієвий силікат, Са3SiO5, склад і структура якого модифіковані за рахунок розміщення у ґратах сторонніх іонів, особливо Mg2+, Al3+ та Fe3+. Аліт відносно швидко реагує з водою та в нормальних цементах з усіх фаз відіграє найважливішу роль у розвитку міцності; для 28-добової міцності внесок цієї фази особливо важливий.

Вміст білиту для нормальних цементних клінкерів становить 15-30%. Це двокальцієвий силікат Ca2SiO4, модифікований введенням у структуру сторонніх іонів і зазвичай повністю або здебільшого присутній у вигляді β-модифікації. Бєліт повільно реагує з водою, таким чином слабко впливаючи на міцність протягом перших 28 діб, але суттєво збільшує міцність у пізніші терміни. Через рік міцності чистого аліту та чистого беліту в порівнянних умовах приблизно однакові.

Зміст алюмінатної фази становить 5-10% більшості нормальних цементних клінкерів. Це трикальцієвий алюмінат Са3Al2O6, істотно змінений за складом, а іноді і структурою, за рахунок сторонніх іонів, особливо Si4, Fe3+, Na+ і К+. Алюмінатна фаза швидко реагує з водою і може викликати небажано швидке схоплювання, якщо не доданий контролюючий схоплювання агент, зазвичай гіпс.

Феритна фаза становить 5-15% звичайного цементного клінкеру. Це чотирикальцієвий алюмоферит Ca2AlFeO5, склад якого значно змінюється при зміні відношення Al/Fe і розміщення в структурі сторонніх іонів. Швидкість, з якою феритна фаза реагує з водою, може дещо варіювати через відмінності у складі або інших характеристиках, але, як правило, вона висока в початковий період і є проміжною між швидкостями для аліту та білиту в пізні терміни.

Найбільш поширеним є Портландцемент.

Які цементи бувають?

За роки, що минули з появи портландцементу, вчені вигадали, а промисловці впровадили величезну кількість нових його модифікацій. Сімейство портландцементів розрослося і, щоб не плутатися в їхньому різноманітті, була розроблена спеціальна номенклатура. Вона викладена у державному стандарті України ДСТУ Б В.2.7-46-96 «Цементи загальнобудівельного призначення. Технічні умови". Об'єднує всі включені до цього документа цементи обов'язковий вміст меленого портландцементного клінкеру. Хоча його зміст може бути досить низьким - у деяких цементах його всього 20 %, але він є базовим, структуроутворюючим компонентом.

В основу класифікації портландцементу та його «родичів» покладено два ключові параметри: вид та кількість добавки (або добавок) та марочна міцність.

Залежно від домішок, що містяться, цементи ділять на п'ять типів:

I Власне, портландцемент. Без добавок або з мінімальною кількістю (до 5 %). Позначається ПЦ І.

II Портландцемент з добавками: шлаку, пуццолани, золи-виносу, вапняку. Його індекс ПЦ ІІ. Щоб було зрозуміло, яка саме добавка входить до складу, праворуч від позначення типу вказують відповідну літеру (для шлаку – Ш, для пуццолани – П, для золи-внесення – З). Крім того, до позначення входить ще одна літера, що позначає граничний вміст клінкеру. Якщо це «А» - клінкеру щонайменше 80 %, якщо «Б» - щонайменше 65 %.

До цього типу відносять композиційний портландцемент. До його складу може входити кілька перерахованих вище добавок відразу. Щоб відрізняти його від портландцементу із добавками, позначення доповнили літерою «К». Вийшло: ПЦ ІІ/А-К або ПЦ ІІ/Б-К.

III Шлакопортландцемент. Як випливає з назви, матеріал містить гранульований доменний шлак. А так як шлак сам по собі має в'язкі властивості, то цемент може «вмістити» його набагато більше, ніж інших добавок. Відповідно, вміст клінкеру в шлакопортландцементі невеликий: ШПЦ III з літерою «А» може містити лише 35 % шлаку, а з літерою «Б» - і того менше: 20 %.

IV Пуццолановий цемент (може містити одночасно пуццолану та золу-віднесення). Позначається ПЦЦ IV («А» та «Б»).

V Композиційний цемент КЦ V («А» та «Б»). Цей цемент, як і композиційний портландцемент, може містити кілька добавок, крім вапняку. Допустиме мінімальне вміст у ньому клінкеру нижче, ніж у композиційному портландцементі, і становить щонайменше 40 % для літери «А» і щонайменше 20 % - для літери «Б».

За міцністю ДСТУ Б В.2.7-46-96 регламентує для цементів I та II типу марки 300, 400, 500, 550 та 600, а для інших типів – 300, 400 та 500.

Крім вищезгаданої символіки, умовне позначення може містити додаткову інформацію про особливі властивості цементу. Для пластифікованих цементів в позначення вводять індекс підводного човна, для гідрофобізованих - ГФ, для цементів з високою ранньою міцністю - Р.

Наприклад, пластифікований шлакопортландцемент марки 500, що містить 40 % шлаку і характеризується високою ранньою міцністю, позначатиметься так: ШПЦ III/А-500Р-ПЛ ДСТУ Б В.2.7-46-96.

Цемент входить до основних будівельних матеріалів. Він використовується при створенні сполучних будівельних розчинів, цемент використовують при виготовленні бетонних та залізобетонних виробів. Від якості даного матеріалу залежить, наскільки міцною та довговічною буде будівля, або залізобетонна конструкція.

Історія цементу почалася в Англії, де в 1824 був зареєстрований патент на його винахід. У той час для виготовлення цементу використовувався вапняний пил, змішаний із глиною. Отримана суміш зазнавала впливу високої температури, при якій вона спікалася.

Обпалений напівфабрикат цементу називається клінкер. Цементом він стає після перемелювання клінкеру до порошкоподібного стану.

У будівництві використовується основна властивість цементу – при змішуванні з водою він поступово твердне, а потім перетворюється на міцний камінь. Характерну для готового виробу міцність матеріал може придбати навіть у повітряному середовищі, якщо є надмірна вологість.

Сировина для виробництва цементу, з чого він робиться, технологія виготовлення

Сьогодні процес виготовлення цементу змінився. Виготовляють його декількома способами, та й компоненти, що входять до нього, теж відрізняються від тих, що використовувалися дві сотні років тому.

Щоб було зрозуміло, з чого роблять цемент і як відбувається його виробництво, необхідно знати, які види сировини сьогодні використовують виробники цього важливого будівельного матеріалу.

Оскільки сировиною для цементу , служать природні породи, те й підприємства, що займаються його виготовлення, найчастіше розміщують поблизу місць видобутку цих порід.

Усі копалини, у тому числі виробляється цемент, діляться на два виду:

Карбонатні копалини, що відрізняються характеристиками та особливістю структури. Саме структура породи забезпечує ефективне її взаємодію Космосу з іншими інгредієнтами складу продукту.
Глинисті та гірські породи, що мають осадове походження. Маючи мінеральну основу, при зволоженні вони набувають пластичності і збільшуються в обсязі. Оскільки для цього виду сировини характерна в'язкість, їх можна використовувати, виробляючи цемент сухим способом.

Тепер слід назвати конкретно, які копалини ставляться кожному з видів сировини, що використовуються під час виробництва цементу.

До карбонатних пород відносять такі види природної сировини:

крейда, що представляє різновид вапняку. Має здатність легко подрібнюватися;

мергелистий вапняк, у природі зустрічається як у пухкому, так і у твердому стані. У породі можуть утримуватися домішки глини, тому даний вид вапняку вважається сировиною перехідною, що має властивості, характерні і для вапняків, і для глини;

вапняки – черепашники, які не мають включень кремнію. Порода має пористу структуру, що легко руйнується при стисканні;

Вапняки – черепашники

доломітові породи та інші копалини осадового походження. Вони містять карбонати, що надають породі цінних властивостей.

Глинисті породи включають такі види копалин:

глина з мінеральними включеннями, що набухають при контакті з водою;

суглинки, що містять підвищену концентрацію частинок;

сланці, що мають глинисту основу. Ця сировина відносять до гірських пород, підвищеної міцності. При механічному вплив поділяється на пластинчасті пластини. Характеризується стабільним складом та низьким вмістом вологи;

лес, пориста порода, з включеннями частинок і силікату.

Крім цих видів сировини, що виготовляти цементну суміш на заводі використовують деякі види виробничих відходів. Для поліпшення якості до його складу додають добавки, передбачені технологічним процесом: глинозем і кремнезем, плавиковий шпат та апатити.

Застосування піску просто необхідне при проведенні найрізноманітніших ремонтних та будівельних робіт. все про застосування кар'єрного піску.

При проведенні оздоблювальних робіт на кухні, у ванній або будь-якому іншому приміщенні необхідно знати час висихання плиткового клею. можна дізнатись, скільки сохне плитковий клей.

В даний час декоративна штукатурка є найпопулярнішим і прогресивним методом обробки. Перейшовши познайомтесь з самостійним її приготуванням.

Всі добавки, звані пластифікаторами, а також природного походження. Вони впливають на краще на наступні якості цементу:

збільшують стійкість до змін температури;
посилюють міцність;
рухливість та еластичність продукту;
зменшує проникнення води у готовий виріб.

Залежно від властивостей, доданих до складу цементу пластифікаторів, його розчин застигатиме швидше, або ж повільніше.

Склад, з якого виробляють цемент

Частина людей, що працюють у сфері будівництва, не знають, з чого робиться цемент.

Склад цементу може бути різним залежно від марки та призначення.

Однак незалежно від виду цементу, тобто рецепту, використаного при його виробництві, основою для нього є два компоненти - вапняк з додаванням глини.

Кількість вапняку втричі перевищує кількість глини. Такі необхідні отримання якісного клінкеру, що є напівфабрикатом для виробництва цементу.

Тепер можна назвати основні компоненти складу, щоб кожному було зрозуміло, із чого роблять цемент:

клінкер, основа кінцевої продукції, що визначає її характеристики міцності. Використовується як гранул діаметром до 60 мм. Його термообробка виконується при температурі, яка сягає 1500°. При плавленні клінкеру утворюється маса, для якої характерно високий вміст кремнезему та кальцієвого діоксиду;
ці компоненти впливають на експлуатаційні характеристики кінцевого продукту. Перед випалюванням гранули клінкеру подрібнюються до пилоподібного стану;
гіпс, що визначає швидкість затвердіння цементу. У базових рецептах передбачено додавання до складу чистого гіпсу до 6% загальної кількості компонентів;

спеціальні добавки (пластифікатори, морозостійкі присадки, рідке мило і т.д.), що підсилюють властивості, що вже є у продукції, або ж надають їй спеціальні характеристики, здатні розширити сферу застосування цементу.

Виробництво – як виготовляють цемент, процес одержання на заводі

Виготовлення матеріалу виконується у певному порядку, поетапно. У технології його виробництва передбачені такі операції:

Інгредієнти, призначені виготовлення клінкеру, попередньо змішуються. Обов'язково необхідно дотримання пропорцій складу - 25% глини і 75% вапняку.
Отриманий склад випалюється при високій температурі. При високотемпературному випаленні глина та вапно з'єднуються, утворюючи клінкер.
Готовий продукт подрібнюється шаровими млинами, що складаються з барабанів, розташованих у горизонтальному положенні, всередині яких розміщені сталеві кулі. Вміщений у них клінкер подрібнюється до порошку.
Що дрібніші отримані фракції цементу, то кращі експлуатаційні характеристики він матиме.

Існує кілька методів виготовлення даного будівельного матеріалу. Їх вибір обумовлений багатьма факторами, основними з яких є специфіка наявного на підприємстві обладнання та попит на певні марки цементу.

Розроблені технології мають відмінність у способах підготовки сировини, що використовується під час виробництва складу. Порядок його виготовлення залишається незмінним.

Розроблено такі методи:

Мокра технологія, що передбачає заміну вапна крейдою. У процесі змішування компонентів складу відбувається подрібнення їх у кульовому млині. Цей процес виконується з додаванням води. Через війну утворюється шихта, має концентрацію вологи до 50%.
Отриманий матеріал потім обпалюється у печі. Після випалення він стає клінкером. Потім його подрібнюють.
Суха технологія значно зменшує собівартість виробництва, оскільки вона поєднує кілька технологічних операцій на єдиний процес. При використанні даної технології компоненти, що надходять до кульового млина, одночасно розмелюються і сушаться.
Для сушіння використовується дія гарячих газів. Готова шихтна маса має консистенцію порошку.
Комбінована технологія поєднує особливості вищеописаних способів виробництва. Залежно від обладнання, що використовується на підприємстві, може бути отриманий напівсухий склад, що має вологість до 18%.
У другому варіанті спочатку готується суха, потім зволожена до 14%. В обох випадках підготовлений склад потім відпалюється і перемелюється.

Докладніше про виробництво цементу дивіться на відео:

Класифікація цементних сумішей

Існує багато різновидів та різних даного будівельного матеріалу. Розрізняють їх за основним складом та добавками, що надають кожному виду особливі властивості.

Серед основних типів виділяють:

портландцемент, з якого починалося виробництво популярного у будівництві продукту. Для виготовлення сполучних розчинів його не використовують. Він застосовується для створення бетонних виробів високої міцності та будівельних розчинів;
глиноземистий цемент, відрізняється стійкістю до дії вологи, швидким затвердінням;

кислототривкий цемент, в якому використовується кварцовий і кремнефтористий натрій. Матеріал стійкий до впливу кислот, але недовговічний.

Купуючи будь-який із видів цементу, слід знати, що його склад активно взаємодіє з навколишнім середовищем, при довгому зберіганні втрачаючи свою міцність.

Навіть якщо він зберігається в сухому приміщенні, через кілька місяців його марка зміниться в меншу сторону. Тому при його придбанні слід звертати увагу на дату виготовлення. Також можете ознайомитися з нашою статтею про технічні характеристики.

Цемент. Класифікація та маркування.

Ось без чого не обійтися на жодному будівництві, так це без цементу. Значення немає, який будинок будується: дерев'яний чи цегляний. Різниця лише у його кількості. Фундамент потрібен будь-якому будинку. А в цегляному до того ж він йде на кладку. При блочному будівництві з нього відливаються цілі кімнати. А дорожнє будівництво? А захист від морської стихії? А відведення селевих потоків? А мости та греблі через бурхливі річки? Вистражданий був цей будівельний матеріал досвідченим шляхом упродовж століть, тому надійний і має таке значення.

Передісторія

Як тільки людина почала будувати житло з каменю, відразу ж знадобився засіб, який би пов'язував це каміння. Спочатку це була просто глина. Але такі будівлі довговічністю не відрізнялися, та й зовні будівля виглядала непрезентабельно. Потім були помічені зв'язувальні властивості вапна. Спочатку це виявили древні греки та римляни, причому римляни виявили, що при додаванні у вапно пуццолана (вулканічного попелу) і траса (затверділого попелу вулканів) висохла кладка стає майже монолітною. На Русі із глинистих вапняківвиходило сіре вапно, що схоплюється в сирій і вологій кладці. Практично і Рим, і Русь майже підійшли досвідченим шляхом виготовлення цементу: і в глинах і в пуццолані містилися оксиди заліза і алюмінію, які в результаті впливу води і вапна піддавалися процесу гідратації. Потім тривалий час змін у складі сполучного засобу був (мінялися лише наповнювачі у розчинах). І вже недавно 1822- 1824 р .г. майже одночасно російський Челієв та шотландець Аспінд отримали будівельні суміші, близькі за складом до сучасних цементів. Причомушотландець додумався до отримання клінкеру та виробництва з нього цементу. Назва "портландцемент" також пішла з Англії, тому що бетон з цеменду шотландця і кольором, і міцністю нагадував камінь, що видобувається в горах поблизу міста Портланд.

Що таке цемент?

Сам собою у природі він ніде не утворюється. І, дякувати Богові, інакше б не бачити нам пісочку та трави, ходили б по бетону. Це штучний будівельний матеріал, що утворює при змішуванні з водою в'яжучу пластичну масу. З часом маса твердне і стає каменеподібним тілом, монолітом. Від інших в'яжучих речовин цемент відрізняє те, що він набирає міцність та монолітність.в умовах підвищеної вологості та навіть під водою. Якщо ж взяти повітряне вапно або гіпс як в'язкі, то вони тверднуть тільки на повітрі. Причина в тому, що в бетоні цемент твердіє не так завдяки випару води, як тим, що вода вступає в реакцію з цементом. При цьому утворюються лише тверді чи кристалічні речовини та виділяється тепло. Швидше за все, саме тому процес змішування цементу та води називають затвором, а не розчиненням. Утворення монолітної маси відбувається внаслідок гідратації цементу. Тому, якщо дати бетону швидко висохнути на сонці, його "порве", тобто він піде тріщинами і почнеться його руйнація. Щоб цього не сталося, його змочують доти, доки бетон повністю не затвердіє.

Виробництво цементу

Для початку треба заготовити сировину. Сировиною служать вапняки. Найкращі вапняки для одержання цементу― це мергель, крейда та вапняні туфи. Доломіти та гіпси, хоч і є вапняками, якість цементу погіршують. Тобто, найкращий цемент виходить із дрібнопористих вапняків із відсутністю кремнієвих включень. Вапняк подрібнюють і ретельно змішують із глиною. У суміші глини, що вийшла, приблизно чверть, решта - вапняки. Це склад надходить у піч, що крутиться, діаметром від 2 до 7 метрів та довжиною близько 200 метрів. У печі ― 1450°С, це "температура спікання", в цей час частинки глини та вапняку підплавляються та дифузують одна в одну. З печі склад виходить через 2-4 години у вигляді грудочків різної величини, це так званий цементний клінкер. Далі клінкер подрібнюють до часток завбільшки 1-100 мкм. При цьому додається до 6% гіпсу, це потрібно для запобігання процесу схоплювання цементу від вологи, що знаходиться у повітрі. Чому цемент так "поспішає" схопитися від атмосферної вологи? Та просто поверхня злипання після помелу дуже велика: площа поверхні частинок лише одного грама досягає 5000 см2. Чи додаються інші мінеральні добавки? Звичайно, адже цемент необхідний і в фундаменті, і для кладки, і для перекриттів, необхідний, наприклад, водовідштовхувальний або швидко твердне цемент. Для отримання різних властивостей потрібен різний склад, ось мінеральні добавки і покликані задля забезпечення тих чи інших властивостей.

Класифікація цементів

Єдиної та всеосяжної класифікації цементу, подібної до періодичної системи Менделєєва або класифікації рослинного світу Карла Ліннея, немає. Тому є кілька класифікацій, кожна з яких враховує якусь окрему категорію ознак.

Наприклад, існує класифікація поділу цементів за клінкером, що є основою їхнього виробництва:

- Портландцементний клінкер;
- високоглиноземистий та глиноземистий клінкер;
- сульфатоферитний клінкер;
- сульфатоалюмінатний клінкер.

За призначенням цементуподіляються на:

- Спеціальні;
- Загальнобудівельні.

Деякі класифікації за основу беруть речовий склад. Тоді цементи поділяються так:

- цементи з мінеральними добавками;
- бездодаткові цементи.

Є класифікація, що враховує міцність:

- цементи, де не враховується міцність;
- цементи із міцністю М600, М550, М500, М400, М300, М200.

Пара класифікацій взагалі враховує тимчасові відрізки. Одна, що враховує швидкість твердіння, ділить цементи на:

- Нормальнотвердіючі;
- швидкотвердні.

Інша враховує терміни схоплювання:

- швидкосхоплювані (до 45 хв);
- нормальносхоплювані (45 хв-2 год);
- повільносхоплювані (більше 2 годин).

Маркування цементу

В основі визначення марки цементу є визначення його міцності. Як її визначають? Ретельно перемішується цемент із піском щодо 1:3. Готова суміш зачиняється водою. Вода береться в кількості 40% від ваги цементу. З пластичної маси, що вийшла, ліпляться кубики або паралелепіпеди. Для правильного визначення міцності така заготовка витримується у воді протягом28 діб. Потім ці шматочки бетону перевіряються тиском на вигин та стиснення. Найчастіше для перевірки міцності на стиск беруть половинки, що утворилися внаслідок розлому від перевірки на вигин. І, увага! Та величина тиску, яка знадобилася, щоб роздавити заготовку, є марка цементу. Припустимо, що знадобився тиск 500 кг/см 2 . Це цемент з маркою 500.

Тепер розберемося з маркуванням, написаним, наприклад, на мішку. Напис ― МПЦ400-Д20. "М" означає, що конструкції із застосуванням цього цементу будуть морозостійкими, літери "ПЦ" означають, що це портландцемент, цифра 400 - марка, що означає міцність на стиснення, "Д" - це наявність органічних добавок, а цифра після неї показує процентний вміст. цих добавок. Таким чином, перед нами мішок із морозостійким портландцементом марки 400 із 20% органічних добавок.

Різновиди цементу

На чолі треба поставити високоякісний портландцемент, який навіть не містить мінеральних добавок. Далі йдуть цементи, які містять мінеральні добавки зміни властивостей. До наступної групи відносяться цементи, що містять органічні добавки (зазвичай це смоли). Виділяють також шлакоцемент, з якого виробляють масивні бетонні елементи будівлі. Багато про різновиди цементу можуть сказати додаткові літери на маркуванні.

1. Б. Швидкотвердіючий, призначений для ремонтних робіт.
2. БЦ. Білий цемент для оздоблювальних та скульптурних робіт.
3. ППЦ. Пуццолановий цемент з тонкоподрібненим кремнеземом. Найголовніша перевага - знижене тепловиділення. Через це верхні та внутрішні шари віддають тепло рівномірно, а значить, бетон не тріскатиметься.
4. СЦ. Сульфатостійкий цемент із захистом від руйнування бетону солями. Тому чудово підходить для гідротехнічних споруд.
5. ТЦ. Тампонажний цемент для заглушки газових та нафтових свердловин.
6. ШЦ. Шлаковий цемент, що виготовляється без клінкерної основи.
7. ЦЦ. Кольоровий цемент, що отримується завдяки введенню пігментів, що фарбують.
8. ПЛ означає, що використовуються пластифікатори, ГФ - гідрофобні добавки, завдяки яким з'являється ефект незмочування, водовідштовхування.

1082 09.10.2019 8 хв.

Саме слово «цемент» походить від латинської назви, яка у буквальному перекладі означає «битий камінь». Це сипуча речовина - одне з найпоширеніших землі матеріалів, що застосовуються у різному типі будівництва.

З цементу виготовляють бетон, заливають фундамент, він застосовується для штукатурних робіт, робіт з реставрації. Популярні ЗБВ армовані та звичайні вироби також виготовляються на основі цього сипучого матеріалу.

З чого ж складається цемент і що насправді він собою являє. Залежно від виду суміші та марки склад дещо відрізнятиметься, але головні компоненти залишаться незмінними.

З чого складається цемент, його хімічні властивості

М 800

Цемент М 800, ця рідко використовується марка. Його число означає, що бетон, виготовлений із цього цементу, витримує навантаження до 800 кг/см3.

До його складу входить щебінь з високоміцних гірських порід, пластифікатори, добавки, що підвищують характеристики міцності бетону.

Він призначений для зміцнення конструкцій, до яких пред'являються дуже високі вимоги до міцності, пропорції розчину старанно дотримуються.

Його властивості:

висока здатність протистояння агресивному впливу сульфатів на тривалий період;
морозостійкість;
впливає на прискорене затвердіння готового складу;
не вимагає при виготовленні багато рідини для кращої рухливості.

М 700

Бетон з цементу М 700 відноситься до важких бетонів і має високу міцність. До складу цементної суміші входять речовини, які прискорюють швидкість схоплювання розчину і, як і М 800 збільшують міцність конструкцій.

До складу бетону входять: портландцемент, розмелений щебінь, добірний пісок, різні пластифікатори, мала кількість добре очищеної води. Для більшої рухливості додають речовини, які збережуть міцність потрібному рівні.

Цемент М 700 має такі переваги:

естетичними якостями;
високою міцністю;
водонепроникністю;
використання будь-яких типах покриття;
білий цемент стійкий до мінусових температур.

М 600

Цемент М 600. Ця марка виготовляється, як і більшість інших, часто використовуваних марок з глини та вапняку і обробляється при високій температурі.

Цей цемент міцний і найчастіше застосовується при зведенні споруд стратегічного призначення та військових об'єктів.

Також він використовується при:

аварійних роботах;
реконструкції;
відновлювальні роботи.

Цей вид цементу не використовують при виготовленні ЗБВ загального призначення. Звичайно, можна цю марку використати, наприклад, у приватному будівництві для збільшення терміну служби споруд, але це призведе до повної відсутності економії, яка не буде виправдана.

Марка цементу, схожа з маркою 600, але має ширшу сферу застосування:

виготовлення армованих фундаментів;
армованих плит та колон;
аварійно-відновлювальні роботи;
виготовлення балок та плит перекриття;
монтаж дорожнього покриття.

Виготовляється суміш із проміжного клінкеру, гіпсового каменю та доменної шихти, яка має термічну міцність.

У марки є два різновиди.

Перша - М500 Д0 в якій немає жодних домішок та добавок, ця чиста суміш глиняних та вапнякових порід, бетон із цієї суміші водостійкий і швидко застигає.

Друга - М 500 Д20 передбачає добавки до складу цементу не більше 20%.

Перший варіант використовується при будівництві та виготовленні бетону, другий варіант з добавками частіше йде на приготування -оздоблювальних сумішей і для виконання робіт кладки, суміш з такого цементу добре протистоїть корозії.

Цемент використовується в багатьох видах будівництва, відноситься до портландцементу.

Суміш застосовується:

при виготовленні ЗБВ виробів;
у багатоповерховому будівництві;
під час зведення мостів;
для виготовлення підпірних стін;
у влаштуванні пальового та стрічкового фундаментів.

Цемент М 300 один із найпоширеніших марок, і він використовується:

у малоповерховому будівництві;
у цивільному будівництві;
для монтажних робіт.

Економічно обґрунтованою сферою застосування цієї суміші є будівництво монолітних.

Така марка за своїми характеристиками та складом добре підходить також для виготовлення загороджень стрічкового типу, підпірних конструкцій, автомобільних доріг та дорожнього покриття, плиткових каркасів, плит перекриття, стін, сходів і т.д.

М 200, М 100

Ці дві марки мають вартість нижче від інших і не відрізняються підвищеними міцними характеристиками. Основна сфера використання М100 – оздоблювальні роботи, підлог, чернові дорожні роботи.

Цемент М 200 використовується для виготовлення бетонної суміші, яка придатна для будівництва конструкцій невеликої ваги.

В даний час обидві марки знято з виробництва.

Кожна марка цементу має додаткове літерне позначення, наприклад:

ПЦ означає портландцемент;
ШПЦ – шлакопортландцемент;
ПЛ – пластифікат;
СС – сульфатостійкий цемент;
БЦ – білий цемент; ГФ – гідрофобний;
ВРЦ – цемент із швидким затвердінням.

Гідрофобний цемент, який здатний відштовхувати воду та бути стійким до вологи, виготовляється з додаванням речовин дрібного помелу, що не розмокають у воді. Такий цемент у сухому вигляді довше зберігається. Гідрофобний сухий матеріал надає бетону та підвищеної морозостійкості порівняно зі звичайним.

Багатий вибір цементу і технології, що постійно розвиваються, при його виробництві та видобутку гірських порід дозволяє втілювати в реальність багато задумів з будівництва або ремонтних, архітектурних робіт навіть за будь-яких кліматичних умов.

Так було не завжди і, хоча бетонні споруди існували понад 5000 років тому до нашої ери, по-справжньому висока технологічність процесу виготовлення цементу з'явилася лише у 20 столітті та продовжує розвиватися.