Cała prawda o ogniwie łączącym: jak iz jakiego cementu powstaje
Cement jest jednym z najpowszechniejszych materiałów budowlanych. Stosowany jest zarówno jako składnik do przygotowania roztworów, jak i jako samodzielny produkt. Stosowany jest jako spoiwo, które w interakcji z wodą tworzy plastyczną masę, a następnie po wyschnięciu staje się twardym materiałem przypominającym kamień. Porozmawiajmy o tym, z czego powstaje cement podczas produkcji.
Treść artykułu
- 1 Skład chemiczny cementu
- 2 Etapy produkcji i dokumentacja regulacyjna
- 3 Główne cechy produktu
- 4 Rodzaje produktów według obszaru zastosowania
- 5 Co to jest klinkier cementowy
- 6 Z jakiego cementu jest zrobiony: główny surowiec
- 7 Jak powstaje cement podczas produkcji: trzy główne metody
- 8 Jak zrobić cement w domu
- 9 Jak przygotować zaprawę
Skład chemiczny cementu
Produkty te są równie szeroko stosowane na całym świecie. Budowniczowie w starożytnym Rzymie wiedzieli już, jak tworzyć rozwiązania o właściwościach hydraulicznych. Obecnie światowe zmiany zaszły daleko do przodu. Ludzkość nauczyła się tworzyć produkt zdolny do utwardzania nie tylko w suchych warunkach w powietrzu, ale także w wilgotnych.
Obecnie za liderów produkcji uważa się takie kraje jak Chiny, USA i Indie. Co więcej, Chiny produkują kilka razy więcej produktów niż dwaj pozostali liderzy razem wzięci, tempo budowy w Państwie Środka jest również niezwykle wysokie. Zakłady do produkcji wyrobów budowane są w bliskim sąsiedztwie punktów wydobycia surowców, dzięki czemu koszt dostawy komponentów nie wpływa na jej koszt.
Więc z czego jest zrobiony cement? Jego skład może się nieznacznie różnić w zależności od rodzaju. Weźmy na przykład najpopularniejszy rodzaj cementu - cement portlandzki, który jest najbardziej poszukiwany w budownictwie. Obejmuje:
- tlenek wapnia (CaO) - minimum 62%;
- dwutlenek krzemu (SiO2) −minimum 20%;
- tlenek glinu (Al2O3) - co najmniej 4%;
- tlenek żelaza (Fe2O3) −minimum 2%;
- tlenek magnezu (MgO) - minimum 1%.
Ponadto dodaje się do niego dodatki.Wzór chemiczny cementu nie został określony, ponieważ istnieją różne rodzaje i marki produktu. Znacznie ważniejsze informacje dla producenta i konsumenta dostarczają wskaźniki składu mineralogicznego.
Etapy produkcji i dokumentacja regulacyjna
Czas dowiedzieć się, jak powstaje cement. Należy zauważyć, że ta produkcja należy do kategorii złożonej. Technicznie jest to proces mieszania klinkieru i gipsu.
Proces produkcyjny można podzielić na dwa główne etapy:
- uzyskanie klinkieru;
- mielenie głównej substancji i wprowadzanie dodatków.
Cement uzyskuje się w jeden z następujących sposobów:
- suchy;
- mokro;
- łącząc oba.
Wybór technologii zależy bezpośrednio od jakości surowców. Na wszystkich etapach produkcji laboratorium ustala cechy przyszłych produktów, zgodnie z ustalonymi normami. Rosja ma system GOST. Każdy rodzaj cementu ma swoje własne warunki techniczne, które musi spełniać. Większość standardów została przyjęta od czasów Związku Radzieckiego. Najczęściej używane:
- GOST 969-91 (warunki techniczne dla produktów z tlenku glinu i produktów wysokoglinowych);
- GOST 10178-85 (specyfikacje dla cementu portlandzkiego);
- GOST 30515-97 (specyfikacje ogólne);
- GOST 22266-94 (warunki techniczne dla produktów odpornych na siarczany).
Główne cechy produktu
Specyfikacje są określane zgodnie z marką produktu. Wskazany jest na opakowaniu w postaci cyfr z literą „M” z przodu. W rzeczywistości liczba ta oznacza wytrzymałość na ściskanie i jest wartością warunkową.
Omówmy główne cechy produktu.
Charakterystyka | Opis |
---|---|
siła | To właśnie ta liczba pojawia się w marce cementu. Próbka testowa jest kompresowana przez 28 dni, po czym dane obliczeniowe są zapisywane w dokumentacji. Wytrzymałość mierzy się w MPa. |
Zależność cementu od wody | Gęstość samego produktu przewyższa gęstość wody, dlatego różne marki pochłaniają różne ilości płynu. W produkcji zapraw cementowych bardzo ważne jest, ile wody potrzeba na daną część produktu. Jego nadmiar powoduje kruchość wierzchniej warstwy konstrukcji cementowej. |
Frakcja gotowych produktów | Im drobniejsze zmielenie cząstek cementu, tym będzie droższe. Podczas produkcji stopień zmielenia jest określany przez przesiewanie cząstek przez drobne sita, cecha ta jest wskazana na opakowaniu. Podczas pracy należy jednak pamiętać, że zbyt małe cząsteczki (40 mikronów) będą wymagały więcej wody podczas tworzenia roztworu. Wielu producentów łączy grube i drobne frakcje, aby stworzyć idealny produkt. |
Odporność na niskie temperatury | Warunki pogodowe w niektórych krajach są dość trudne. Wymagania dotyczące odporności na wielokrotne zamrażanie i rozmrażanie stawiane są cementowi. Jeśli konstrukcja budynku składa się tylko z cementu i nie zawiera dodatków, po zamarznięciu woda wewnątrz zwiększa swoją objętość, co stopniowo prowadzi do pękania. |
Odporny na korozję | Środowisko negatywnie wpływa na konstrukcje cementowe. Aby zapewnić jego odporność na korozję, do kompozycji dodaje się dodatki polimerowe lub koryguje skład mineralogiczny, zastępując niektóre składniki hydroaktywnymi. |
Szybkość krzepnięcia | Ten wskaźnik jest również ważny. Producenci biorą to pod uwagę, aby prędkość nie była szybka ani wolna. Wskaźnik reguluje się dodając gips. |
Rodzaje produktów według obszaru zastosowania
Zanim przejdziemy do pytania, jak stworzyć standard cementu, porozmawiajmy o typach, które są dziś produkowane i używane wszędzie.
Nazwa cementu | Opis | Zakres użytkowania |
---|---|---|
Odporny na siarczany | Odporny na atak chemiczny agresywnych mediów, wykonany z kruszonego klinkieru, posiada niski stopień utwardzenia. | Betonowanie konstrukcji podziemnych, podwodnych, masywów, przy tworzeniu wyrobów, które znajdą zastosowanie w trudnych warunkach atmosferycznych. |
Cement portlandzki (w tym biały) | Nie zawiera dodatków mineralnych, krzepnie zarówno w powietrzu, jak iw wodzie. | Do tworzenia struktur monolitycznych, dekoracji, jest uważany za najpopularniejszy rodzaj produktu. |
Glinka | Skład zawiera żużel glinowy i gips, świetnie sprawdza się w warunkach dużej wilgotności, ma wysoką szybkość zestalania. | Do tworzenia wodoszczelnych konstrukcji wymagających cementu odpornego na korozję. |
Pozzolanic | Zawiera klinkier i aktywne dodatki mineralne. | Służy do tworzenia struktur pod wodą i na dalekiej północy. |
Uplastyczniony | Zawiera dodatki, które sprawiają, że zaczyn cementowy jest miękki i elastyczny. | Tworzenie zakrzywionych konstrukcji. |
Kwasoodporny | Zawiera fluorokrzemian sodu i piasek kwarcowy, rozpuszcza się w płynnym szkle kwarcowym, a nie w wodzie. | Odporny na agresywne kwasy. |
Cement portlandzki żużlowy | Jedna czwarta składa się z granulek żużla. | Służy do tworzenia masywnych konstrukcji w dużych konstrukcjach. |
Wiele osób błędnie uważa, że bSama konstrukcja betonowa jest dość trwała. To nie jest prawda. Pod wpływem agresywnych mediów wiązania cementowe ulegają zniszczeniu, dlatego w budownictwie bardzo ważny jest odpowiedni dobórrodzaj i marka produktów.
Ważny! W przeważającej większości przypadków pod pojęciem cementu rozumie się cementy portlandzkie i inne rodzaje wykonane na bazie klinkieru.
Cocementklinkier
Zanim szczegółowo opiszemy proces technologiczny, zajmijmy się głównym składnikiem cementu - klinkierem. Ten ziarnisty półprodukt otrzymywany jest poprzez wypalanie mieszaniny gliny i wapienia w piecu w temperaturze + 1450 ° C. Wapień wymaga 3/4, a glina - 1/4. Można je zastąpić materiałami o podobnej jakości. Wapień to kreda, margiel lub inne skały.
W procesie wypalania następuje topienie, w wyniku którego powstają granulki o różnych rozmiarach - klinkier. Po zmieleniu i połączeniu z dodatkami, głównie gipsem, uzyskuje się cement.
Z jakiego cementu jest zrobiony: główny surowiec
Podstawą każdego rodzaju nowoczesnego produktu jest minimum komponentów. Wszystkie są stworzone przez naturę. W sercu cementu:
- skały węglanowe;
- glina;
- dodatki korygujące.
Porozmawiajmy o każdym z nich bardziej szczegółowo.
Skały węglanowe to kreda, margiel, wapień i skała wapienno-muszlowa, tuf wapienny, marmur. Wszystkie są wykorzystywane do produkcji cementu, jedynym wyjątkiem jest marmur. Dokładna ilość składnika jest określana poprzez analizę jego właściwości i zawartości. Skała może zawierać gips, kwarc, dolomit. Im więcej substancji o strukturze krystalicznej jest obecnych w jego składzie, tym twardniej się topi.
Skały ilaste używane do produkcji cementu to glina, ił, less, montmorylonit, łupek ilasty. Glina to skała pochodzenia osadowego o drobnej strukturze. Jego główną cechą jest plastyczność w kontakcie z wodą. Ma również tendencję do puchnięcia.
Aby dostosować skład, producenci dodają dodatki zawierające krzem, żelazo, tlenek glinu. Najczęściej zamawia się dla nich odpady z innych branż, na przykład pył z wielkich pieców czy żużle pirytowe.
Dodatkowo skład cementu może zawierać mineralizatory, szlam belitowy i inne odpady przemysłowe.
Jak powstaje cement podczas produkcji: trzy główne metody
Jak powiedzieliśmy wcześniej, istnieje kilka sposobów wytwarzania cementu w warunkach przemysłowych. Trzy główne metody:
- suchy;
- mokro;
- łączny.
Metoda sucha
W zależności od właściwości surowca wybiera się schemat produkcji. Metoda sucha dzieli się na następujące etapy:
- kruszenie surowców;
- suszenie do określonej wilgotności;
- mielenie składników po połączeniu ich w celu uzyskania mąki;
- prażenie mąki w piecu obrotowym;
- chłodzenie i wysyłanie do magazynu.
Ta metoda produkcji jest uważana za najbardziej opłacalną i mniej energochłonną.
Mokry sposób
Ta metoda polega na zmieleniu komponentów i dodaniu do nich wody. Rezultatem nie jest mąka, ale surowy szlam. Wchodzi do pieca do pieczenia, a następnie do lodówki. Schłodzony klinkier jest mielony i, jeśli to konieczne, dodawane są dodatki.
Metoda łączona
W tym przypadku najpierw surowy szlam uzyskuje się metodą mokrą, następnie odwadnia i uzyskuje granulat. Przechodzą przez piec używany do produkcji na sucho. Z reguły celowość tej metody opiera się na jakości surowca i obniżeniu kosztu produktu końcowego.
Każda z metod wymaga najdokładniejszego mieszania surowców i najdrobniejszego zmielenia. Produkt powinien być gładki. Gotowe produkty są przechowywane w silosach na cement, którymi są wieże. W nich cement jest napowietrzany, co zapobiega jego zbrylaniu. Produkty pakowane są w torby papierowe lub nie pakowane, ale wysyłane luzem.
Jak iz jakiego cementu powstaje: wideo
Proponujemy Ci obejrzenie filmu o etapach produkcji cementu:
Jak zrobić cement w domu
Możesz zrobić własny cement. Będzie to jednak wymagało dwóch rodzajów sprzętu:
- młyn do mielenia klinkieru;
- piec wysokotemperaturowy do wypału.
Uzyskane będą gatunki cementu o niskim stopniu wytrzymałości (nie wyższym niż M200), w wyniku czego taki produkt może być stosowany tylko do lekkich konstrukcji betonowych. Kolejny problem: trudno będzie przeprowadzić analizy, więc jakość cementu będzie słaba.
Będziesz potrzebował odpowiednio 75% i 25% kredy i kaolinu. Surowiec jest kruszony w młynie na jednorodny proszek. Musi dobrze się wymieszać przed wejściem do piekarnika. Po wypaleniu ponownie przeprowadza się mielenie, następnie do powstałej mieszaniny należy dodać 5% gipsu. Produkt gotowy! Niezależnie od tego, czy kupiłeś produkt, czy wykonałeś go samodzielnie, będziesz potrzebować informacji o tym, jak wykonać fugę.
Jak przygotować zaprawę
Aby rozpocząć prace budowlane, musisz przygotować zaprawę cementową. Każdy mężczyzna powinien wiedzieć, jak powstaje mikstura. Zaprawy na bazie cementu są różnych typów, ale wszystkie mają ten sam podstawowy skład.
Skład zaprawy cementowej
Do przygotowania mieszanki cementowej potrzebne są trzy składniki:
- cement więzadłowy;
- woda;
- podsadzkarz.
Jako wypełniacz stosuje się piasek, żwir, tłuczeń i inne składniki. Najważniejszą zasadą podczas odbioru jest przestrzeganie proporcji.
Proporcje zaczynu cementowego
Proporcje obliczane są w zależności od rodzaju pracy i rodzaju cementu. Na przykład używa się zaprawy cementowo-piaskowej jastrych.
Aby wykonać zaprawę do murowania, musisz przestrzegać proporcji cementu i piasku zgodnie z tabelą:
Gatunek cementu | Stopień rozwiązania | |||
---|---|---|---|---|
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 | - | - |
Powiązany artykuł:
Tabela proporcji betonu na 1m3. Jak przygotować wysokiej jakości mieszanki betonowe o różnym przeznaczeniu. Przeczytaj więcej w osobnej publikacji na naszym portalu.
Oszczędność cementu doprowadzi do obniżenia jakości gotowej zaprawy. Do przygotowania trójskładnikowego roztworu z piasku, tłucznia i cementu stosuje się produkty marek M400 i M500.
Jak prawidłowo rozcieńczyć cement
Aby przygotować prawidłowe rozwiązanie technologiczne, uważnie przeczytaj instrukcję. Do każdego rodzaju pracy używana jest określona marka rozwiązania:
- dla tynkowanie ścian - M50 lub M100;
- do muru - M50 lub M100;
- do jastrychu podłogowego - M100 lub M200;
- budować fundamenty i podwaliny - M200 lub M300.
Roztwory przygotowywane są na specjalnej palecie lub w betoniarce. Ten ostatni pomoże uzyskać jednorodną mieszaninę przy minimalnym wysiłku.
Aby przygotować mieszaninę, piasek (najlepiej czysty) łączy się w wymaganej proporcji z cementem i dokładnie miesza. Dodaj wodę. Wskazane jest, jeśli jest to woda osadowa, a nie woda z kranu. Wlewając wodę, kontynuuj ugniatanie. Powstałą mieszankę betonową należy zużyć w ciągu półtorej godziny.
Jeśli jakość cementu zależy od producenta i surowców, to jakość mieszanki betonowej zależy tylko od Ciebie!