Din ce este făcut cimentul?

Cuvântul ciment este familiar tuturor. Chiar și cei care nu s-au implicat niciodată în construcții știu că cimentul este necesar pentru mortarul din zidărie, că este componenta principală a produselor din beton armat. Cu toate acestea, puțini oameni știu din ce este făcut cimentul.

Cimentul este omniprezent. Este folosit nu numai în construcția tuturor tipurilor de clădiri. Nu puteți face fără ea atunci când efectuați lucrări de restaurare și reparații. Nu există încă un înlocuitor pentru ciment. Acest lucru îi justifică relevanța.

Baza materialului de construcție este lianții anorganici. Cimentul este esențial în producția de panouri. Din el se fac tencuieli și mortare de zidărie. În compoziția betoanelor, unul dintre locurile principale este atribuit cimentului.

Practic, cimentul este o pulbere fină. Caracteristica principală a masei de pulbere este că atunci când interacționează cu apa, aceasta începe treptat să se întărească. Procesul de interacțiune a două componente (ciment și apă) se încheie cu formarea unei mase solide, asemănătoare ca duritate cu piatra naturală.

Cu excesul de umiditate se formează o structură puternică. Reacția are loc atât în ​​aer liber, cât și în apă. După întărire, cimentul își păstrează rezistența pentru o lungă perioadă de timp.

Caracteristicile fizice ale cimentului depind de mai mulți factori.

Cele mai semnificative sunt:

• tipuri de aditivi;
• gradul de măcinare;
• compoziţie.

Finețea șlefuirii cimentului afectează rezistența și timpul necesar pentru întărire. Măcinarea fină oferă o rezistență mai mare și o întărire mai rapidă.

Pentru a determina finețea măcinarii, se folosește o sită specială cu cele mai mici celule de până la 80 de microni. Când se prepară un mortar din ciment măcinat prea fin, este necesară mai multă apă. Acest dezavantaj este eliminat prin amestecarea particulelor de diferite dimensiuni: mari și mici. Granulele de praf de 80 de microni sunt considerate mari, iar mici - 40 de microni.

Cimentul are următoarele proprietăți:

• putere;
• rezistență la coroziune;
• rezistență la îngheț;
• cererea de apă;
• timpul de priză (întărire).

Acest indicator depinde de marcă. Determinați proprietățile de rezistență efectuând teste de compresie. Blank cu experiență este ținut sub sarcină în timpul lunii lunare - 28 de zile. După testarea probei, cimentului i se atribuie o denumire adecvată. Rezistența se măsoară în MPa.

Produsele din beton armat sub influența apei și a altor medii lichide încep să se corodeze. Impactul negativ este eliminat în mai multe moduri. De exemplu, puteți schimba compoziția, puteți adăuga materiale hidroactive la amestecul de pulbere. Prezența unor substanțe specifice previne apariția reacțiilor chimice dăunătoare.

Rezistența la coroziune crește odată cu utilizarea aditivilor polimeri. Ca rezultat, microporozitatea este redusă, iar durabilitatea produselor este crescută.

Cimentul puzolanic are cea mai mare protecție împotriva coroziunii.Prin urmare, este utilizat pentru construcția de structuri operate în condiții de umiditate ridicată.

Unul dintre principalii indicatori ai calității cimenturilor este capacitatea de a îngheța și dezgheța în mod repetat un produs din beton.

Piatra de ciment conține micropori care conțin apă. La congelare, apa poate crește în volum cu 8%.

În construcții, cimentul fără aditivi nu este utilizat. Componentele sunt adăugate la diferite grade care conferă cimentului capacitatea de a rezista la schimbările de temperatură.

În procesul de fabricare a betonului, sunt incluși aditivi care antrenează aer. Cele mai mici bule de aer sunt distribuite uniform în interiorul corpului de beton, ceea ce rezolvă problema asociată cu înghețarea apei și expansiunea acesteia.

Aceasta este cantitatea de apă, exprimată în procente, necesară pentru a obține consistența optimă a chitului.

Într-o soluție cu densitatea nominală a apei, atât cât poate reține cimentul în sine. De exemplu, în cimentul Portland, această valoare este în intervalul 22-28 la sută.

Betonul mai bun se obține din ciment cu un necesar scăzut de apă.decât cel cu o rată mare. În primul caz, produsele sunt rezistente la temperaturi extreme. În al doilea, betonul are porozitate crescută și nu este deloc potrivit pentru construcție. Un astfel de ciment este utilizat pentru producerea de garduri din beton armat sau structuri de drenaj.

Aceasta este perioada de timp corespunzătoare modificării proprietăților fizice ale șlamului de ciment de la starea de plasticitate la formarea unei pietre.

O soluție care nu se solidifică prea repede, dar nu foarte încet, este considerată ideală. Timpul de priză este reglat de prezența unei anumite cantități de gips în material. Volumul mai mare de gips asigură o priză mai rapidă. În timp ce o scădere a conținutului său contribuie la o solidificare mai lungă a soluției.

Conform standardului, în condiții normale, cimentul Portland începe să se întărească după trei sferturi de oră. Procesul de întărire ar trebui să fie finalizat în 10 ore.

Cimentul se face la întreprinderi specializate. Fabricile de ciment sunt construite în imediata apropiere a locurilor de extracție a materialelor sursă.

Materiile prime pentru producerea sa sunt obținute din roci naturale:

• fosile de tip carbonat;
• materiale argiloase.

Carbonații au o structură amorfă sau cristalină, ceea ce determină eficacitatea interacțiunii materialului cu alte componente în timpul procesului de ardere.

Rocile carbonatice includ:

• cretă;
• marn (calcar marnos);
• calcare, inclusiv rocă de coajă;
• roci de tip dolomit.

Materialele argiloase sunt roci sedimentare. Dispunând de o bază minerală, sunt înzestrate cu plasticitate, iar cu umiditate excesivă pot crește în volum. Materialele argiloase sunt utilizate în metoda de producție uscată.

Rocile de argilă includ:

• lut;
• lut;
• șist pe bază de argilă;
• loess.

Pe lângă materiile prime, în producția de ciment se folosesc aditivi corectivi.

Ele sunt obținute din fosile, care includ:

• apatit;
• alumină;
• spat fluor;
• silice.

Aditivii introduși după o anumită tehnologie îmbunătățesc calitatea materialului descris.

Compoziția cimentului depinde de caracteristicile necesare, care sunt determinate de gradul atribuit materialului.

Cel mai popular ciment Portland este format din:

• 60% var;
• 25% dioxid de siliciu;
• 10% oxizi de fier și gips;
• 5% aluminiu (alumină).

În diferite mărci, procentul de materii prime este diferit, la fel ca și compoziția în sine. De exemplu, cimentul Portland de zgură conține zgură. Proporțiile cantitative pot varia, de asemenea, în funcție de particularitățile tehnologiei alese pentru fabricarea materialului de construcție.

Pentru orice marca de ciment si pentru orice metoda de producere a acestuia, calcarul si argila raman componente neschimbate. În plus, calcarul este întotdeauna de trei ori mai mult decât argila. Acest raport contribuie la producerea de clincher de înaltă calitate, din care este fabricat cimentul.

În industrie, următoarele componente sunt utilizate pentru producția de ciment:

• clincher;
• gips;
• aditivi speciali.

Clinkerul este cea mai importantă componentă a cimentului. Determină proprietățile de rezistență ale materialului final. Clincherul intră în procesul de producție sub formă de granule. Diametrul granulelor variază între 10-60 mm. Tratamentul termic al componentei se efectuează la o temperatură de aproximativ o mie și jumătate de grade.

Cantitatea de gips este determinată de perioada de întărire stabilită. În versiunea de bază, gipsul sub formă de pulbere este inclus în ciment într-un volum de 6%.

În primul rând, calcarul și argila sunt amestecate într-un raport de 3/1. Amestecul este apoi ars la o temperatură ridicată. Ca rezultat, se formează materialul de pornire pentru producerea cimentului. Se numește clincher. Clinarul granular este trimis la morile cu bile pentru măcinare.

Există trei moduri de a face ciment.

În funcție de tehnologia de fabricație, poate fi:

• umed;
• uscat;
• combinate.

Diferențele constă în metodele de preparare a materiei prime.

În conformitate cu tehnologia umedă, creta este folosită în loc de var. Se amestecă cu argilă și alte ingrediente cu adaos de apă. Rezultatul este o încărcare cu un conținut de umiditate de 30 până la 50 la sută. Lotul este transformat în bile de clincher în timpul arderii.

Tehnologia uscată scurtează procesul de fabricație, deoarece cele două operații (uscare și măcinare) sunt combinate într-una singură. Sarcina rezultată devine pudră.

La diferite întreprinderi, metoda combinată este utilizată în moduri diferite. În unele cazuri, se obține mai întâi un lot uscat, apoi se umezește. În altele, nu folosesc o metodă umedă, ci semi-uscată, cu o umiditate scăzută care nu depășește 18%. Tragerea se efectuează în ambele cazuri.

Există multe variante diferite de ciment. Cel mai faimos este cimentul Portland.

Alte opțiuni de materiale sunt destul de populare:

• zgură;
• puzolanic;
• aluminos;
• extinzându-se.

Cimentul Portland este produs în mai multe grade: 400, 500, 550, 600. Mortarele sunt fabricate din ciment M400.

Cimentul Portland alb se caracterizează printr-o măcinare fină. Compoziția include aditivi de clincher cu conținut scăzut de fier, gips și dolomit. Diferă prin rezistență ridicată și rezistență la precipitațiile atmosferice. Produsele din ciment Portland alb au un aspect estetic. Este folosit la fabricarea pardoselilor autonivelante, a elementelor decorative, precum și la construcția de drumuri. Este baza pentru cimenturile colorate.

Cimentul Portland rezistent la sulfat este utilizat la fabricarea piloților, suporturi pentru poduri, structuri hidraulice, oriunde au loc umeziri si uscari repetate a structurilor, unde structurile sunt supuse la inghet si dezghet.

Scopul principal al cimenturilor de zgură este de a crea produse din beton pentru structurile situate sub pământ și sub apă.

Cimenturile puzolanice sunt necesare in constructia de baraje, structuri hidraulice fluviale, diverse comunicatii subterane, intrucat sunt inzestrate cu rezistenta la efectele apei dulci.

Cele de alumină nu se tem de apele mării, prin urmare fac parte din produsele din beton armat în contact cu apele saline. Poate fi folosit pentru astuparea urgentă a puțurilor, inclusiv a puțurilor de petrol; la betonare iarna; pentru repararea fisurilor în roci.

Este posibil să pregătiți cimentul acasă dacă este posibil să atingeți o temperatură ridicată pentru ardere. Poate că cel mai mult care poate fi obținut printr-o metodă artizanală este cimentul de calitate M 200. Veți avea nevoie de cretă și caolin într-un raport de 3 la 1. Aproximativ 5% pulbere de gips ar trebui adăugată la substanța arsă și zdrobită - și cimentul este gata.

Chiar și atunci când tot ce aveți nevoie este găsit, nu merită să vă implicați singur în producția de ciment. Înainte de a începe lucrul, răspundeți la întrebarea despre oportunitatea procesului. Este puțin probabil ca munca dvs. și costurile suportate să plătească. Cel mai probabil, este mai profitabil să cumpărați pur și simplu o pungă de ciment gata făcut.

Atunci când alegeți ciment pentru anumite nevoi, amintiți-vă că există multe soiuri. Alegerea corectă în etapa inițială a lucrării va garanta durabilitatea clădirii. Nu ar trebui să dați întotdeauna de ales mărcilor mai mari și mai scumpe. Puterea produsului nu va crește din aceasta, iar costurile nu vor fi justificate.

Vezi videoclipul de mai jos pentru procesul de producție a cimentului.