Tutta la verità sull'anello di congiunzione: come e da che cosa viene prodotto il cemento
Il cemento è uno dei materiali da costruzione più comuni. Viene utilizzato sia come componente per la preparazione di soluzioni sia come prodotto indipendente. È usato come legante che, interagendo con l'acqua, forma una massa plastica e poi, una volta essiccato, diventa un materiale duro simile alla pietra. Parliamo di cosa è fatto il cemento nella produzione.
Il contenuto dell'articolo
- 1 Composizione chimica del cemento
- 2 Fasi di produzione e documentazione normativa
- 3 Principali caratteristiche del prodotto
- 4 Tipi di prodotto per area di utilizzo
- 5 Cos'è il clinker di cemento
- 6 Di cosa è fatto il cemento: la principale materia prima
- 7 Come viene prodotto il cemento nella produzione: tre metodi principali
- 8 Come fare il cemento a casa
- 9 Come preparare lo stucco
Composizione chimica del cemento
Questi prodotti sono utilizzati altrettanto ampiamente in tutto il mondo. I costruttori dell'antica Roma sapevano già come realizzare soluzioni con proprietà idrauliche. Oggi, gli sviluppi mondiali sono andati molto avanti. L'umanità ha imparato a creare un prodotto che può indurirsi non solo in condizioni di asciutto nell'aria, ma anche in quelle umide.
Oggi paesi come Cina, Stati Uniti e India sono considerati leader nella produzione. Inoltre, la Cina produce molte volte più prodotti rispetto agli altri due leader messi insieme, anche il ritmo di costruzione nel Celeste Impero è estremamente alto. Gli impianti per la produzione dei prodotti vengono installati in prossimità dei punti di estrazione delle materie prime in modo che il costo di consegna dei componenti non influisca sul suo costo.
Allora di cosa è fatto il cemento? La sua composizione può variare leggermente a seconda del tipo. Ad esempio, prendiamo il tipo più popolare di cemento: il cemento Portland, che è più richiesto nella costruzione. Include:
- ossido di calcio (CaO) - minimo 62%;
- biossido di silicio (SiO2) −minimo 20%;
- allumina (Al2O3) - almeno il 4%;
- ossido di ferro (Fe2O3) −minimo 2%;
- ossido di magnesio (MgO) - minimo 1%.
Inoltre, vengono aggiunti additivi.La formula chimica del cemento non è stata determinata, poiché esistono diversi tipi e marche di prodotto. Per il produttore e il consumatore, gli indicatori della composizione mineralogica forniscono informazioni molto più importanti.
Fasi di produzione e documentazione normativa
È ora di scoprire come viene prodotto il cemento. Va notato che questa produzione appartiene alla categoria dei complessi. Tecnicamente, è un processo di miscelazione di clinker e gesso.
Il processo produttivo può essere suddiviso in due fasi principali:
- ottenere il clinker;
- macinare la sostanza principale e introdurre additivi.
Il cemento si ottiene in uno dei seguenti modi:
- asciutto;
- bagnato;
- combinando entrambi.
La scelta della tecnologia dipende direttamente dalla qualità delle materie prime. In tutte le fasi della produzione, il laboratorio determina le caratteristiche dei prodotti futuri, in conformità con gli standard stabiliti. La Russia ha un sistema GOST. Ogni tipo di cemento ha le sue condizioni tecniche, che deve soddisfare. La maggior parte degli standard sono stati adottati durante l'esistenza dell'Unione Sovietica. Usato più spesso:
- GOST 969-91 (condizioni tecniche per allumina e prodotti ad alto contenuto di allumina);
- GOST 10178-85 (specifiche per cemento Portland);
- GOST 30515-97 (specifiche generali);
- GOST 22266-94 (condizioni tecniche per prodotti resistenti ai solfati).
Principali caratteristiche del prodotto
Le specifiche sono determinate in base al marchio del prodotto. È indicato sulla confezione sotto forma di numeri con la lettera "M" davanti. In effetti, il numero significa resistenza alla compressione ed è un valore condizionale.
Parliamo delle principali caratteristiche del prodotto.
Caratteristica | Descrizione |
---|---|
Forza | È questo numero che appare nella marca di cemento. Il campione di prova viene compresso per 28 giorni, dopodiché i dati di calcolo vengono registrati nella documentazione. La forza è misurata in MPa. |
Dipendenza del cemento dall'acqua | La densità del prodotto stesso supera quella dell'acqua, motivo per cui marche diverse assorbono quantità diverse di liquido. È molto importante nella produzione di malte cementizie quanta acqua è necessaria per una certa parte del prodotto. Il suo eccesso renderà fragile lo strato superiore della struttura in cemento. |
Frazione di prodotti finiti | Più fine è la molatura delle particelle di cemento, più sarà costosa. In produzione la finezza della macinatura è determinata dalla setacciatura delle particelle attraverso setacci fini, questa caratteristica è indicata sulla confezione. Tuttavia, si dovrebbe tenere presente quando si lavora che particelle troppo piccole (40 micron) richiederanno più acqua quando si crea una soluzione. Molti produttori mescolano frazioni grossolane e fini per creare il prodotto perfetto. |
Resistenza alle basse temperature | Le condizioni meteorologiche in alcuni paesi sono piuttosto dure. I requisiti per la resistenza a ripetuti congelamenti e scongelamenti sono imposti al cemento. Se la struttura dell'edificio è costituita solo da cemento e non ha additivi, dopo il congelamento l'acqua all'interno aumenta di volume, il che porta gradualmente a fessurazioni. |
Resistente alla corrosione | L'ambiente influisce negativamente sulle costruzioni in cemento. Per garantirne la resistenza alla corrosione, alla composizione vengono aggiunti additivi polimerici oppure la composizione mineralogica viene corretta sostituendo alcuni componenti con altri idroattivi. |
Tasso di solidificazione | Anche questo indicatore è importante. I produttori ne tengono conto in modo che la velocità non sia né veloce né lenta. L'indicatore viene regolato aggiungendo gesso. |
Tipi di prodotto per area di utilizzo
Prima di arrivare alla domanda su come realizzare uno standard di cemento, parliamo dei tipi che vengono prodotti e utilizzati ovunque oggi.
Nome del cemento | Descrizione | Ambito di utilizzo |
---|---|---|
Resistente ai solfati | Resistente all'attacco chimico di mezzi aggressivi, costituito da clinker frantumato, ha un basso grado di indurimento. | Betonaggio di strutture sotterranee, sottomarine, massicci, durante la creazione di prodotti che verranno utilizzati in condizioni meteorologiche difficili. |
Cemento Portland (compreso bianco) | Non contiene additivi minerali, solidifica sia in aria che in acqua. | Per la creazione di strutture monolitiche, decorazioni, è considerato il tipo di prodotto più popolare. |
Allumina | La composizione include scorie di allumina e gesso, funziona alla grande in condizioni di elevata umidità, ha un alto tasso di solidificazione. | Per la realizzazione di strutture a tenuta stagna che richiedono cemento resistente alla corrosione. |
Pozzolanica | Contiene clinker e additivi minerali attivi. | Utilizzato per creare strutture sott'acqua e nell'estremo nord. |
Plastificato | Contiene additivi che rendono la boiacca cementizia morbida e flessibile. | Per creare strutture curve. |
Resistente agli acidi | Contiene fluorosilicato di sodio e sabbia di quarzo, si dissolve con vetro al quarzo liquido, non con acqua. | Resistente agli acidi aggressivi. |
Cemento Portland di scorie | Un quarto è costituito da granuli di scorie. | Viene utilizzato per creare strutture massicce in grandi costruzioni. |
Molte persone credono erroneamente che bLa stessa struttura in cemento è abbastanza resistente. Questo non è vero. Se esposti a mezzi aggressivi, i legami cementizi vengono distrutti, quindi nella costruzione è molto importante selezionare correttamentetipo e marca di prodotti.
Importante! Nella stragrande maggioranza dei casi, il cemento è inteso proprio come cementi Portland e altri tipi realizzati a base di clinker.
Che cosacementoclinker
Prima di descrivere in dettaglio il processo tecnologico, tocchiamo il componente principale del cemento: il clinker. Questo intermedio granulare si ottiene cuocendo una miscela di argilla e calcare in un forno alla temperatura di + 1450 ° C. Il calcare richiede 3/4 e l'argilla - 1/4. Possono essere sostituiti con materiali di qualità simile. Il calcare è gesso, marna o altre rocce.
Nel processo di cottura, si verifica la fusione, a seguito della quale si formano granuli di diverse dimensioni: clinker. Quando viene macinato e combinato con additivi, principalmente gesso, si ottiene il cemento.
Di cosa è fatto il cemento: la principale materia prima
La base di qualsiasi tipo di prodotto moderno è un minimo di componenti. Sono tutti creati dalla natura. Nel cuore del cemento:
- rocce carbonatiche;
- argilla;
- additivi correttivi.
Parliamo di ciascuno di essi in modo più dettagliato.
Le rocce carbonatiche sono gesso, marna, calcare e roccia calcarea, tufo calcareo, marmo. Tutti sono utilizzati nella produzione di cemento, l'unica eccezione è il marmo. La quantità esatta di un componente viene determinata analizzando le sue proprietà e il suo contenuto. La roccia può contenere gesso, quarzo, dolomite. Più sostanze con una struttura cristallina sono presenti nella sua composizione, più dura si scioglie.
Le rocce argillose utilizzate nella produzione del cemento sono argilla, terriccio, loess, montmorillonite, scisto. L'argilla è una roccia di origine sedimentaria con una struttura fine. La sua principale qualità è la plasticità a contatto con l'acqua. Inoltre tende a gonfiarsi.
Per regolare la composizione, i produttori aggiungono additivi contenenti silicio, ferro, allumina. I rifiuti di altre industrie vengono spesso ordinati per loro, ad esempio polvere da altiforni o ceneri di pirite.
Inoltre, la composizione del cemento può includere mineralizzatori, fanghi di belite e altri rifiuti industriali.
Come viene prodotto il cemento nella produzione: tre metodi principali
Come abbiamo detto prima, esistono diversi modi per produrre cemento in un ambiente industriale. Tre metodi principali:
- asciutto;
- bagnato;
- combinato.
Metodo a secco
A seconda delle proprietà della materia prima, viene selezionato uno schema di produzione. Il metodo a secco si articola nelle seguenti fasi:
- frantumazione delle materie prime;
- essiccazione a una certa umidità;
- macinare i componenti dopo averli uniti per ottenere la farina;
- farina tostata in un forno rotante;
- raffreddamento e invio al magazzino.
Questo metodo di produzione è considerato il più redditizio e che consuma meno energia.
Modo bagnato
Questo metodo prevede la macinazione dei componenti e l'aggiunta di acqua. Il risultato non è farina, ma fango crudo. Va in forno per arrostire e poi in frigorifero. Il clinker raffreddato viene macinato e, se necessario, vengono aggiunti additivi.
Metodo combinato
In questo caso si ottiene prima il fango grezzo con il metodo a umido, quindi si disidrata e si ottengono i granuli. Passano attraverso il forno utilizzato nella produzione a secco. Di norma, la convenienza di questo metodo si basa sulla qualità della materia prima e sulla riduzione del costo del prodotto finale.
Qualsiasi metodo richiede la miscelazione più completa delle materie prime e la macinatura più fine. Il prodotto dovrebbe essere liscio. I prodotti finiti vengono immagazzinati in silos di cemento, che sono torri. In essi, il cemento è aerato, il che gli impedisce di agglomerarsi. I prodotti sono confezionati in sacchetti di carta o non imballati, ma inviati alla rinfusa.
Come e da cosa viene prodotto il cemento: video
Vi proponiamo di guardare un video sulle fasi della produzione del cemento:
Come fare il cemento a casa
Puoi fare il tuo cemento. Tuttavia, ciò richiederà due tipi di apparecchiature:
- un mulino per macinare il clinker;
- forno ad alta temperatura per la cottura.
L'output sarà di qualità di cemento con un basso grado di resistenza (non superiore a M200), di conseguenza, un tale prodotto può essere utilizzato solo per strutture in calcestruzzo leggero. Un altro problema: sarà difficile eseguire analisi, quindi la qualità del cemento sarà scadente.
Avrai bisogno rispettivamente del 75% e del 25% di gesso e caolino. La materia prima viene frantumata in un mulino fino a ottenere una polvere omogenea. Deve mescolarsi bene prima di entrare nel forno. Dopo la cottura, la molatura viene eseguita nuovamente, quindi è necessario aggiungere il 5% di gesso alla miscela risultante. Il prodotto è pronto! Sia che tu abbia acquistato il prodotto o che l'abbia realizzato da solo, avrai bisogno di informazioni su come realizzare la malta.
Come preparare lo stucco
Per iniziare i lavori di costruzione, dovrai preparare una malta cementizia. Ogni uomo dovrebbe sapere come viene prodotta la miscela. Le malte cementizie sono di diverso tipo, ma hanno tutte la stessa composizione di base.
La composizione della malta cementizia
Tre componenti sono necessari per la preparazione di una miscela di cemento:
- cemento legamentoso;
- acqua;
- riempitivo.
Come riempitivo vengono utilizzati sabbia, ghiaia, pietrisco e altri componenti. La regola più importante quando si riceve è l'osservanza delle proporzioni.
Proporzioni dell'impasto cementizio
Le proporzioni vengono calcolate in base al tipo di lavoro e al tipo di cemento. Ad esempio, viene utilizzata una malta di cemento e sabbia massetto.
Per realizzare una malta per muratura, dovrai seguire le proporzioni di cemento e sabbia secondo la tabella:
Grado di cemento | Grado della soluzione | |||
---|---|---|---|---|
100 | 75 | 50 | 25 | |
200 | - | 1:2,5 | 1:3 | 1:6 |
300 | 1:2,5 | 1:3 | 1:4,5 | - |
400 | 1:3 | 1:4 | 1:6 | - |
500 | 1:4 | 1:5 | - | - |
600 | 1:4,5 | 1:6 | - | - |
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Il risparmio sul cemento porterà ad una diminuzione del grado della malta finita. Per preparare una soluzione a tre componenti da sabbia, pietrisco e cemento, vengono utilizzati prodotti dei marchi M400 e M500.
Come diluire correttamente il cemento
Per preparare la corretta soluzione tecnologica, leggere attentamente le istruzioni. Per ogni tipo di lavoro, viene utilizzata una determinata marca di soluzione:
- per intonacare le pareti - M50 o M100;
- per muratura - M50 o M100;
- per massetto - M100 o M200;
- per costruire le fondamenta e fondamenta - M200 o M300.
Le soluzioni vengono preparate in un pallet speciale o in una betoniera. Quest'ultimo ti aiuterà a ottenere una miscela omogenea con il minimo sforzo.
Per preparare la miscela, la sabbia (preferibilmente pulita) viene combinata nella proporzione richiesta con cemento e accuratamente miscelata. Aggiungere acqua. È consigliabile se si tratta di acqua sedimentaria, non di rubinetto. Versando l'acqua, continuate ad impastare. La miscela di calcestruzzo risultante deve essere utilizzata entro un'ora e mezza.
Se la qualità del cemento dipende dal produttore e dalle materie prime, la qualità della miscela di calcestruzzo dipende solo da te!