Что такое цемент и его виды

  В качестве сырья для производства портландцемента используется смесь из известняка и глины. В редких случаях используется горная порода мергель, представляющая собой природную смесь известняка и глины в соотношении необходимом для получения портландцемента.

В XIX веке англичанин Аспдин на дороге, проходящей по мергелю, вблизи города Портленд, собрал дорожную пыль, сделал брикеты и обжог. Это и был первый портландцемент, и под этим названием Аспдин его запатентовал.  

Цементные заводы имеют, как правило, собственные карьеры известняка и глины. Это позволяет выдерживать химический состав шихты с точностью до 0,1% , что очень важно для качества цемента.   Обжиг шихты приводится во вращающихся печах, диаметром от 3,6 до 7 м и длиной 100 – 150 м. В зоне спекания поддерживается температура 1450 С 0 . Продуктом спекания является клинкер, представляющий собой округлые гранулы диаметром 5 - 100 мм. Клинкер размалывается в шаровых мельницах до удельной поверхности 3000 см квадратных на 1 грамм. При помоле обязательно добавляется 5% двуводного гипса. Гипс выполняет роль регулятора сроков схватывания.   Без гипса получается, так называемый, быстряк.

Такой цемент схватывается мгновенно, и из него невозможно приготовить тесто.   Все минералы клинкера взаимодействуют с водой с образованием новых соединений, называемых, гидратами. Гидраты образуют пространственную структуру, которая и создает цементный камень.

Именно поэтому, если при изготовлении пенобетона, для приготовления смеси взять 400 кг цемента получится пенобетон большей плотности!   Цемент применяют для кладки кирпича, фундамента и др. Его используют для получения бетона, а бетон, в свою очередь, для получения железобетона. Железобетон используют в строительстве жилых домов, зданий и других сооружений, так как он обладает особой прочностью. Подтверждением этому служит "Останкинская телебашня", которая сделана из железобетона. Все эти материалы нашли широкое применение в строительстве в настоящее время. Без них мы не можем представить себе современное сооружение.  

Среди строительных материалов цементу принадлежит ведущее место. В современной строительной прак- тике, роль цемента в выпуске новых прогрессивных материалов и изделий для полносборного домостроения, посто- янно возрастает. Его применяют для изготовления монолитного и сборного бетона, железобетона, асбестоцемент- ных изделий, строительных растворов, многих других искусственных материалов, скрепления отдельных элементов (деталей) сооружений, жароизоляции и др. Крупными потребителями цемента являются нефтяная и газовая про- мышленность. Цемент и, получаемые на его основе, прогрессивные строительные материалы успешно заменяют в строительстве дефицитную древесину, кирпич, известь и другие традиционные материалы.  

Рассмотрим основные виды цемента:  

• Портландцемент  Вид цемента, получивший наибольшее распространение. Это порошок тонкого помола, получаемый в результате обжига до спекания известняково-глинистой смеси (клинкер) и последующего ее помола в тонкий порошок. Обычно, его выпускают в смеси с активными добавками, количество и вид которых может меняться, в зависимости от назначения портландцемента (например, гипса). Основная характеристика цемента – прочность при сжатии, это значение и является маркой цемента.

Основные марки цемента М300, М400, М500, М600. Соответственно, прочность этих цементов варьируется от 30 до 60 МПа (или, если понятнее, от 300 до 600 кг/кв.см.). Цементная промышленность выпускает, в основном, цементы М400 – М500.

Прочность цемента высоких марок нарастает быстрее, чем цемента низких. При длительном хранении цемента происходит снижение прочности. Например, через три месяца уменьшение прочности может быть около 10%. Портландцемент – это цемент, не содержащий никаких добавок кроме гипса. Также, его выпускают в бездобавочном варианте.  

• Сульфатостойкий цемент (портландцемент)  Сульфатостойкий цемент отличается от обычного повышенной стойкостью в агрессивной среде, пониженной экзотермией и замедленной интенсивностью твердения. В качестве исходного сырья должна применяться глина с низким содержанием глинозема. Исходное сырье должно содержать железо в ограниченных количествах. Этот цемент не должен содержать ни активных, ни инертных минеральных добавок. Сырье, удовлетворяющее указанным требованиям, не является распространенным - это и препятствует расширению производства сульфатостойкого портландцемента. Экзотермия у такого цемента должна быть невысокой потому, что он должен применяться при бетонировании подземных и подводных массивов.  
•  Напрягающий цемент  Напрягающий цемент – разновидность расширяющегося цемента. Развивает при твердении значительные усилия (до 4 МПа), что позволяет использовать его для получения предварительно напряженных железобетонных конструкций. Применяется, главным образом, для изготовления железобетонных труб и тонкостенных конструкций.  

В заключение, приведем сравнительные характеристики основных марок цемента:  

•  Портландцемент марки 400 с минеральными добавками (ПЦ 400 Д20) ГОСТ 10178-85  Идеальный цемент для строительства коттеджей, дач, гаражей; для возведения строений на приусадебных участках, малоэтажной застройки. Как цемент общестроительного назначения применяется для подготовки кладочных растворов и бетонов. При изготовлении сборных железобетонных конструкций относится к первой группе по эффективности пропаривания.  
• Портландцемент марки 500 бездобавочный (ПЦ500Д0) ГОСТ 10178-85  Цемент предназначен для производства бетонов дорожных и аэродромных покрытий, железобетонных напорных и безнапорных труб, железобетонных шпал, специальных мостовых конструкций, стоек опор высоковольтных линий электропередачи.   • Сульфатостойкий портландцемент марки 400 бездобавочный (ССПЦ 400 Д0)ГОСТ 22266-94  

Сульфатостойкий цемент незаменим для изготовления бетонных и железобетонных конструкций для повышения их коррозийной стойкости. Этот вид цемента используется также в специальных видах строительства, таких как: гидротехническое, мелиоративное, транспортное и т.д., что обусловлено взаимодействием основных элементов с агрессивными сульфатными средами. Кроме того, применяется как цемент общестроительного назначения.

Портландцемент и его разновидности являются основными вяжущими веществами в строительстве. Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом портландцемнтного клинкера с гипсом, а также со специальными добавками.

Порталандцементный клинкер - продукт обжига до спекания тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины или некоторых материалов (мергеля, доменного шлака и прочие). При обжиге обеспечивается преимущественное содержание в клинкере высокоосновных силикатов кальция. Для регулирования сроков схватывания портландцемента в клинкер при помоле добавляют двуводный гипс в количестве 1,5-3,5% (по массе цемента в пересчете на SO3).

По составу различают: портландцемент без добавок; портландцемент с минеральными добавками; шлакопортландцемент и другие.

Белый портландцемент. Обыкновенный портландцемент имеет зеленовато-серый цвет из-за относительно высокого содержания в нем окрашивающих окислов: окиси железа и окиси марганца. Клинкер же, не содержащий этих окислов или содержащий их в незначительном количестве (Fe2O3 0,3-0,5%, MnO до 0,03%), имеет белый цвет. Это достигается применением соответствующего сырья - белых частиц глин, каолинов и известняков с минимальным содержанием указанных окислов.

Белый портландцемент в отличие от обыкновенного имеет повышенный силикатный модуль (3,0-3,8) и весьма высокий глиноземистый модуль (10 и более), а коэффициент насыщения ниже, чем у обыкновенного, - 0,80-0,87. в соответствии с этим клинкер белого портландцемента имеет следующий минералогический состав: C3S 38-44%; C2S 35-37%; C3A 15-16%; C4AF 1-2%, т.е. он практически не содержит алюмоферритов кальция. Обжиг клинкера белого портландцемента производится при более высокой температуре вследствие малого содержания плавней.

Для повышения белизны цемента клинкер при выходе из печи "отбеливают", резко охлаждая водой до температуры 500-6000 С, или воздействуют бескислородной восстановительной средой при температуре 800-10000 С с последующим охлаждением в бескислородной среде до 200-3000 С.

При резком охлаждении и в результате действия восстановительной среды увеличивается степень белизны клинкера за счет перехода части окисного железа в закисное а также вследствие образования алюмоферрита кальция, связывающего большее количество Fe2O3, C6AF2.

В соответствии с требованиями ГОСТ 965-66 белый портландцемент делится на марки 300,400 и 500, а по степени белизны подразделяется на три сорта: высший, БЦ-1 и БЦ-2, определяемые по коэффициенту яркости относительно BaSO4. Белый портландцемент должен содержать не более 6% белого диатомита и не более 10% инертной минеральной добавки (известняка, кварцевого песка). Окиси магния в клинкере должно быть не более 4%. Остальные требования те же, что и для обыкновенного портландцемента.

На основе белого цемента приготовляют цветные цементы, добавляя при помоле белого клинкера пигменты - тонкоизмельченные минеральные красители: мумию (красный пигмент), умбру (коричневый), охру (желтый), окись хрома (зеленый), сажу (черный), ультрамарин (синий).

Быстротвердеющий портландцемент отличается от обыкновенного более интенсивным нарастанием прочности в начальной период твердения.

Получить его можно либо путем более тонкого помола обычного клинкера, либо применением клинкера определенного минералогического состава. Однако повышать тонкость помола цемента невыгодно, так как это снижает производительность помольного оборудования и увеличивает расход электроэнергии. Поэтому более выгодный путь получения быстротвердеющего цемента - регулирование минералогического состава клинкера.

Цементы с высоким суммарным содержанием трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината (не менее 60%) оказываются, как правило, быстротвердеющими. При этом содержание C3S должно быть не менее 50-52%, а С3А - 8-10%.

Ускорению твердения цемента в начальный период способствует также уменьшениељ содержания в нем активных минеральных добавок. Содержание последних в быстротвердеющем портландцементе не должно превышать 10%; исключение составляют доменные гранулированные шлаки, которые обладают некоторыми вяжущими свойствами, а потому их содержание в быстротвердеющем портландцементе допускается не более 15%.

По ГОСТ 10178-62 БТЦ через 3 суток твердения в стандартных условиях в растворе 1 : 3 должен иметь предел прочности при изгибе не менее 40 кгс/см2 . 28-суточная прочность быстротвердеющего портландцемента не регламентированная и характеризуется примерной маркой 400. Тонкость помола БТЦ выше, чем у обычного портландцемента (2500-3000 см/г2), и составляет 3500-4000 см/г2.

Разновидностью быстротвердеющего портландцемента является особо быстротвердеющий портландцемент (ОБТЦ). Отличается он отљ БТЦ еще более интенсивным темпом нарастания прочности в начальной период твердения.

Получают особо быстротвердеющий портландцемент так же, как и БТЦ. Минералогический состав клинкера особо быстротвердеющего портландцемента ОБТЦ должен быть таким, чтобы содержание трехкальциевого силиката в нем было 60% и более, а трехкальциевого алюмината - не более 8%. Особо быстротвердеющий портландцемент марки 600 должен в односуточном возрасте иметь предел прочности при сжатии 200-250 кгс/см2, а в трехсуточном - 300-350 кгс/см2.

ОБТЦ измельчают до удельной поверхности 4000-4500 см/г2. При весьма тонком измельчении содержание гипса в этом цементе желательно довести до 4% (в расчете на SO3), т.е. несколько выше предела, допускаемого стандартом (3,5%). Добавка 5-8% трепела способствует равномерному росту прочности к 28-суточному возрасту, хотя при этом несколько снижается односуточная прочность.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент представляет собой быстросхватывающее и быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество получаемое путем совместного помола и тщательного смешивания измельченных глиноземистого цемента гипса и высокоосновного гидроалюмината кальция. Цемент характеризуется быстрым схватыванием: начало процесса-ранее 4 мин. конец не позднее 10 мин. с момента затворения.

Линейное расширение образцов из цементного теста твердеющих в воде в течении 1 сут. должно быть в пределах 03-1%.

ВРЦ применяют для зачеканки и гидроизоляции швов тюбингов раструбных соединений создания гидроизоляционных покрытий заделки стыков и трещин в железобетонных конструкциях и т.д.

Гидрофобный портландцемент получают введением при помоле обыкновенного портландцемента гидрофобизующей добавки. К таким добавкам относятся: асидол, асидол-мылонафт, мылонафт (ГОСТ 13302-67), олеиновая кислота или окисленный петролатум.

Добавки вводят в количестве 0,06-0,30% от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Оптимальное содержание добавки устанавливается для каждого цемента опытным путем и зависит от вида добавки, тонкости помола и минералогического состава клинкера.

Требования стандарта к гидрофобному портландцементу остаются теми же, что и к обыкновенному, но, кроме того, гидрофобный цемент должен обладать специальным свойством - он не должен впитывать в себя воду в течение 5 мин.

Гидрофобный портландцемент отличается от обыкновенного пониженной гигроскопичностью. Пониженная гигроскопичность позволяет сохранять активность цемента при длительном транспортировании и хранении даже во влажной среде и предотвращает слипание в комья при кратковременном действии воды. Кроме того, гидрофобные цементы придают бетонам повышенную морозостойкость и водонепроницаемость. При использовании гидрофобного портландцемента несколько повышается подвижность и удобоукладываемость бетонных смесей. 

Глинозёмистый цемент - быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество; продукт тонкого измельчения клинкера получаемого обжигом (до плавления или спекания) сырьевой смеси состоящей из бокситов и известняков. Обжиг и плавление сырьевой смеси производят в доменных электрических вращающихся печах или в вагранках. По содержанию Al2O3 в готовом продукте различают обычный глинозёмистый цемент (до 55%) и высокоглинозёмистый цемент (до 70%). температура плавления сырьевой шихты обычного глинозёмистого цемента 1450-1480 С высокоглинозёмистого цемента - 1700-1750 С.

Глинозёмистый цемент характеризуется быстрым нарастанием прочности высокой экзотермией при твердении повышенной стойкостью против коррозии в сульфатных средах и высокой огнеупорностью. По сравнению с портландцементом глинозёмистый цемент обеспечивает получение бетонов и растворов большей плотности и водонепроницаемости.

Карбонатный портландцемент представляет собой продукт совместного тонкого измельчения клинкера с 25-30% карбонатных пород. Карбонатный цемент характеризуется следующими основными показателями: тонкость помола должна соответствовать удельной поверхности не менее 3500 см2 /г, при этом остаток на сите - 02 должен не превышать 2%, а через сито - 008 должно проходить не менее 92% материала; начало схватывания должно наступать не ранее чем через 30 мин., а конец - не позднее чем через 5 ч. Для изготовления этого цемента желательно использовать клинкер с возможно более высоким содержанием C3А и C4AF.

При твердении карбонатного портландцемента выделяется меньшее количество тепла, чем при гидратации обычного портландцемента. Кроме того, он характеризуется повышенной стойкостью в углекислых средах вследствие защитного действия углекислого кальция. 

Магнезиальный цемент. Для устройства магнезиальных полов используется магнезиальное вяжущее представляющее собой тонкодисперсный порошок активной частью которого является оксид магния. Оксид магния в свою очередь есть продукт умеренного обжига природных карбонатных пород магнезита или доломита. При затворении водой оксид магния гидратируется очень медленно проявляя при этом слабые вяжущие свойства. Однако при затворении водными растворами некоторых солей образуется прочный цементный камень. В частности при затворении хлористым магнием (бишофитом) получается вяжущее именуемое цементом Сореля.

Многие свойства магнезиальных цементов лучше чем у портландцемента: они обладают эластичностью стойкостью к действию масел смазок органических растворителей щелочей и солей не требуют влажного хранения в процессе твердения обеспечивают высокую огнестойкость и низкую теплопроводность хорошие износостойкость и прочность при сжатии и изгибе в раннем возрасте. Очень существенным является то обстоятельство что магнезиальные вяжущие вещества характеризуются повышенной прочностью сцепления с различными видами заполнителей как неорганических так и органических.

Все эти качества обусловливают их применение в абразивном производстве (жерноточильные круги) для изготовления теплоизоляционных изделий (пено- и газомагнезит) и перегородок подоконных плит лестничных ступеней реже - для облицовочных плиток внутренней части помещения и малых архитектурных форм. Однако главным их использованием было и остается устройство бесшовных монолитных полов.

Применять магнезиальные цементы для этих целей стали уже в конце XIX-начале XX века и изготавливались при этом так называемые ксилолитовые полы и плиты. Ксилолит - это бетон на магнезиальном вяжущем включающий в себя в качестве наполнителя древесные опилки. Позже появились изделия из фибролита в котором наполнителем служили различные волокна. Такие полы являлись беспыльными (в силу низкой истираемости) довольно хорошо циклевались их можно было натирать мастиками. Полы были гигиеничны негорючи и долговечны. Однако и в этом их существенный недостаток магнезиальные бетонные полы характеризовались низкой водостойкостью и требуют защиты от увлажнения особенно снизу от капиллярного подсоса воды через основание и сбоку через стены. В связи с этим а также с дефицитностью сырья ( в первую очередь магнезиты используют для получения огнеупоров) перспектив у магнезиальных вяжущих не было. И только теперь с появлением новых месторождений а также с расширяющимися возможностями химии полимеров магнезиальные полы получили новый взлет. Используя различные полимеры производители полов имеют возможность таким образом отгрунтовать поверхность основания на которое укладывается магнезиальный бетон чтобы грунтовка одновременно служила и гидроизоляцией и была паропроницаемой. Полимерная пропитка верхнего слоя ( на толщину 2-Змм) позволяет оградить от проникновения внутрь бетона влаги сверху. Кроме того используя новые технологии и материалы как органические так и неорганические можно получить водостойкое магнезиальное вяжущее. Такие материалы и технологии наша фирма имеет на вооружении и невозможности использует их на объектах.

Напрягающий цемент - разновидность расширяющегося цемента получаемая совместным помолом портландцементного клинкера (65%) глинозёмистого шлака (15%) гипсового камня и извести (5%).

Напрягающий цемент - быстросхватывающееся и быстротвердеющее вяжущее: прочность растворов (состава 1:1) через 1 сутки достигает 20-30 Мн/м2 (200-300 кгс/см2). Затвердевший напрягающий цемент обладает высокой водонепроницаемостью.

Расширяясь в процессе твердения напрягающий цемент развивает высокое давление - 3-4 Мн/м2 (30-40 кгс/см2) которое может быть использовано для получения предварительно напряжённых железобетонных конструкций с натяжением арматуры в одном или нескольких направлениях. Напрягающий цемент целесообразно применять для производства напорных труб возведения ёмкостных сооружений и некоторых тонкостенных железобетонных конструкций. 

Песчанистый портландцемент получается путем совместного тонкого помола клинкера, добавки гипса и примерно 40% кварцевого песка.

Отличительной особенностью этого цемента является пониженное тепловыделение при гидратации. 

Пластифицированный портландцемент получают введением при помоле обыкновенного портландцемента пластифицирующих поверхностно-активных добавок. В качестве поверхностно-активных добавок применяют концентраты сульфитно-спиртовой бражки (СДБ), удовлетворяющей требованиям МРТУ 13-04-35-66.

Добавка вводится в сухом виде или в виде водного раствора в количестве 0,15-0,25% от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Оптимальное содержание добавки для данного цемента устанавливается опытным путем и зависит от минералогического состава клинкера, тонкости помола цемента и содержания в нем гидравлических добавок.

Основные свойства пластифицированного портландцемента и требования, предъявляемые к ним стандартом, те же, что и у обыкновенного портландцемента, за исключением требования к его пластичности. Раствор из смеси пластифицированного портландцемента с нормальным песком состава 1 : 3 при водоцементном отношении, равном 0,40, должен обладать такой пластичностью, при которой расплыв конуса из этого раствора после 30 встряхиваний составляет не менее 125 мм. Обыкновенный портландцемент при этих же условиях дает расплыв конуса 105-110 мм.

Пластифицированный портландцемент отличается от обыкновенного способностью придавать бетонным смесям повышенную подвижность (текучесть), что обеспечивает их более легкую укладку и уплотнение при формировании бетонных изделий. Так как подвижность бетонных смесей зависит в основном от содержания воды, то применение пластифицированного портландцемента позволяет уменьшить водосодержание смеси без изменения ее подвижности. Это в свою очередь позволяет сэкономить цемент, повысить прочность и морозостойкость бетона.

Пуццолановый цемент собирательное название группы цементов в состав которых входит не менее 20% активных минеральных добавок.

Термин "пуццолановый цемент" происходит от названия рыхлой вулканической породы- пуццоланы применявшейся ещё в Древнем Риме в качестве добавки к извести для получения гидравлического вяжущего т. н. известково-пуццоланового цемента.

В современном строительстве основной вид пуццоланового цемента - пуццолановый портландцемент получаемый совместным помолом портландцементного клинкера (60-80%) активной минеральной добавки (20-40%) и небольшого количества гипса. От обычного портландцемента он отличается повышенной коррозионной стойкостью (особенно в мягких и сульфатных водах) меньшей скоростью твердения и пониженной морозостойкостью. Пуццолановый цемент применяют в основном для получения бетонов используемых в подводных и подземных сооружениях.

Расширяющийся цемент - собирательное название группы цементов обладающих способностью увеличиваться в объёме в процессе твердения.

У большинства расширяющихся цементов расширение происходит в результате образования в среде гидратирующегося вяжущего вещества высокоосновных гидросульфоалюминатов кальция объём которых вследствие большого количества химически связанной воды значительно (в 15-25 раза) превышает объём исходных твёрдых компонентов.

Полное расширение расширяющегося цемента составляет 02-2%. Прочность расширяющегося цемента 30-50 Мн/м2. В СССР наибольшее распространение среди расширяющихся цементов получили водонепроницаемый расширяющийся цемент расширяющийся портландцемент гипсоглинозёмистый расширяющийся портландцемент а также напрягающий цемент. Все расширяющиеся цементы лучше твердеют и показывают большее расширение во влажных условиях. Благодаря высокой водонепроницаемости расширяющиеся цементыприменяются для заделки стыков сборных железобетонных конструкций создания надёжной гидроизоляции при возведении некоторых гидротехнических сооружений производстве напорных железобетонных труб и т.п.

Сульфатостойкий портландцемент отличается от обыкновенного более высокой стойкостью в сульфатных водах.

Причиной разрушения отвердевшего цемента в воде, содержащей растворенные сульфаты, является взаимодействие сернокислого кальция с трехкальциевым алюминатом по реакции

C3AH6 + 3CaSO4 * 2H2O + 19H2OC3A * 3CaSO4 * 31H2O.

Образующийся гидросульфоалюминат кальция, называемый из-за своего разрушающего действия "сульфоалюминатной бациллой", значительно увеличивается в объеме по сравнению с общим объемом исходных материалов - трехкальциевого алюмината и гипса - за счет присоединения большого количества воды. Это вызывает появление в цементном камне растягивающих напряжений и последующее его разрушение.

Одним из основных путей получения сульфатостойкого цемента является уменьшение содержания в клинкере трехкальциевого алюмината, на первом этапе взаимодействия которого с водой образуется при недостатке гипса трехкальциевый гидроалюминат.

Сульфатостойкость и водостойкость портландцемента снижаются при высоком содержании в клинкере трехкальциевого силиката, который при гидрации выделяет легкорастворимый гидрат окиси кальция. По указанном причинам клинкер сульфатостойкого портландцемента должен содержать трехкальциевого силиката не более 50%; трехкальциевого алюмината не более 5%, а сумма трехкальциевого алюмината и четырехкальциевого алюмоферрита должна составлять не более 22%.

Сульфатостойкий портландцемент выпускают двух марок - 300 и 400. введение активных минеральных добавок в этот цемент не допускается, так как они снижают морозостойкость бетона.

Тампонажный цемент - разновидность портландцемента; предназначен для цементирования нефтяных и газовых скважин.

Тампонажный цемент изготовляют совместным тонким измельчением клинкера и гипса. В СССР выпускают тампонажный цемент двух видов: для так называемых холодных (с температурой до 40 С) и горячих (до 75 С) скважин.

Тампонажный цемент применяют в виде цементного теста содержащего 40-50% воды.

Шлаковый цемент - общее название цементов получаемых совместным помолом гранулированных доменных шлаков с добавками-активизаторами (известь строительный гипс ангидрит и др.) или смешением этих раздельно измельченных компонентов.

Различают Ш. ц. известково-шлаковый с содержанием извести 10-30% и гипса до 5% от массы цемента и сульфатно-шлаковый с содержанием гипса или ангидрита 15-20% портландцемента до 5% или извести до 2%. Шлаковый цемент применяют для получения строительных растворов и бетонов используемых преимущественно в подземных и подводных сооружениях. Известково-шлаковый цемент наиболее эффективен в производстве автоклавных материалов иизделий.

Цементами называют искусственные, порошкообразные вяжущие материалы, которые при взаимодействии с водой, с водными растворами солей или другими жидкостями образовывают пластичную массу, которая со временем затвердевает и превращается в прочное камневидное тело - цементный камень.

Цемент (с латинского caementum - щебень,битый камень) — oдин из основных строительных материалов,на основе которого изготавливают бетоны и строительные растворы.

Цемент это вяжущий гидравлический минеральный материал - так как набор прочности и затвердевание происходит в присутствии воды а исходные материалы, используемые для его получения, — минеральной природы.

Цемент начали производить в начале 20-х годов XIX в.В 1824 году британский каменщик, Джозеф Aспдин,получил патент на "Усовершенствованный способ производства искусственного камня".Он нагрел смесь известняка и глины в кухонной печи, после раздробил комок смеси в порошок и получил гидравлический цемент, который затвердел при добавлении воды.Полученный материал получил название - портландцемент,потому что при производстве он использовал камни с карьера, который находился на на полуострове Portland

В 1825 году, начальник военно-рабочих мастерских,Челиев Егор Герасимович в книге "Полное наставление, как приготовлять дешевый и лучший мертель или цемент, весьма прочный для подводных строений" обобщил опыт улучшения свойств вяжущих материалов.Он вывел что при обжиге в горне на сухих дровах смеси извести и глины до "белого жару" (при температуре свыше 1100-1200 С) получался спекшийся продукт, обладавший в измельченном виде высокими механическими свойствами и способностью твердеть в воде.Челиев является изобретателем современного цемента.

С изобретением цемента произошли большие перемены в строительстве.

Современный способ производства портландцемента складывается из следующих основных технологических операций:

- добыче цементного сырья и доставка на завод

- дроблении и тонком его измельчении

- приготовлении однородной сырьевой смеси

- обжиг смеси до спекания(получение клинкера)

- помол клинкера с добавками (получение цемента)

Существует три основных способа производства - мокрый, сухой и комбинированный способ.

При мокром способе размол сырьевых компонентов осуществляется в мельницах в присутствии воды, которая играет роль понизителя твёрдости, интенсифицирует процесс помола и снижает удельный расход энергии на помол. Полученная сметанообразная масса (шлам) корректируется до заданного состава и направляется на обжиг. За счёт испарения воды шлама в печи расход тепла на обжиг увеличивается н в зависимости от размера и конструкции печи составляет 5,45-6,7 Мдж/кг (1300-1600 ккал/кг) клинкера.

При сухом способе производства цемента сырьевые материалы (известняк и глина) в процессе измельчения и помола в мельницах высушиваются и превращаются в сырьевую муку, состав которой корректируется в соответствии с заданным, после чего мука поступает на обжиг. Современные вращающиеся печи для обжига клинкера, как правило, оборудованы запечными теплообменниками, в которых осуществляется подогрев и частичная декарбонизация сырьевой смеси. Расход тепла на обжиг клинкера составляет 750-850 ккал/кг клинкера.

При комбинированном способе сырьевая смесь готовится по схеме мокрого способа, затем обезвоживается на вакуум-фильтрах или вакуум-прессах, формуется (обычно в виде гранул) и поступает на обжиг. Расход тепла при этом составляет около 4,19 Мдж/кг (1000 ккал/кг) клинкера.

Существует очень много видов цемента и основные из них:

Портландцемент
Белый цемент 
Быстротвердеющий цемент
Водонепроницаемый расширяющийся цемент
Гидрофобный цемент
Глинозёмистый цемент
Карбонатный цемент
Магнезиальный цемент
Напрягающий цемент
Песчанистый цемент
Пластифицированный цемент
Пуццолановый цемент
Расширяющийся цемент
Сульфатостойкий цемент
Тампонажный цемент
Шлаковый цемент

Цемент, применяемый в строительстве, различается по своим физико-техническим характеристикам в зависимости от того, в каких условиях предполагается его эксплуатация.

Цемент каждого вида может при твердении развивать различную прочность, характеризуемую маркой. Марки цемента регламентированы строительными нормами и правилами (СНиП) и ГОСТом.Цемент выпускают преимущественно марок 200, 300, 400, 500 и 600 (по показателям испытания в пластичных растворах), но есть цементы и марок 700 и 1000.

Наиболее распространенные марки цемента от 350 до 500:

Маркировка состоит из двух параметров.

Первый параметр обозначается буквами М или ПЦ со стоящей рядом цифрой. 

Маркировка М 500 указывает, что данный вид цемента способен выдержать нагрузку в 500 кг/см.

Второй параметр цемента является процентное содержание добавок. Оно обозначается буквой Д.

Цемент с маркировкой Д30 будет содержать 30% добавок.

Портландцемент - наиболее распространённый в современном строительстве вид цемента.Важнейшее свойство портландцемента, это его способность твердеть при взаимодействии с водой. Оно характеризуется маркой портландцемента, определяемой по прочности на сжатие, а также: изгибом стандартных образцов цементно-песчаного раствора после 28 суток твердения во влажных условиях.

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане

Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам

Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону

Статьи Все о заборах

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)

Статьи Все о Фундаменте

Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков

Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть

Статьи по кирпичу ( рядовому, лицевому,облицовочному,клинкерному, шамотному, силикатному,)