Omskvorota.ru

Строим дом
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем отличается штукатурка от цемента

Что такое белый цемент: характеристики и область применения

Чем белый цемент отличается от обычного раствора и что придаёт ему эту белизну. Прочитав статью, вы сами сможете без труда его приготовить, а также выбрать для этого подходящую сухую смесь в магазине.

Что такое белый цемент

Отличается от серого:

  • составом;
  • технологией изготовления.

Любой портландцемент добывают из горных пород, и разные породы, естественно, отличаются друг от друга по минеральному составу. Сначала известняк и глину нагревают, чтобы получился «полуфабрикат» – клинкер. Его, в свою очередь, перемалывают, добавляют к нему немного гипса и перемешивают. Так получается, собственно, цемент, состоящий из четырёх фаз:

Обычный цемент, кроме того, содержит примеси: соединения хрома, марганца, серы и других ионов. Некоторые из них окрашивают цемент в знакомый серый цвет.

А белый цемент лишён этих примесей, и в нём, к тому же, пониженное содержание железа. Так получается благодаря выбору сырья (каолин и мел) и особому способу его обработки. Клинкер обжигают при высокой температуре, а потом резко охлаждают в воде и сушат в сушильном барабане, затем перемалывают. При этом:

  1. Для нагревания используют топливо, от которого не образуется зола или сажа
  2. Степень помола у него тоже гораздо меньше, чем у серого цемента.

Конечно, всё это влияет на характеристики цемента, помимо цвета.

Состав и свойства белого цемента

Итак, состав будет примерно таким:

  • маложелезистый клинкер;
  • минеральные добавки;
  • гипс;
  • хлорноватые соли (отбеливают смесь).

В итоге получается очень светлый, почти белый порошок.

Затвердевая, смесь превращается в материал высокой прочности. Его также разделяют на марки (обозначаются буквой «М») – от М400 до М600. Число означает, какую нагрузку выдерживает в кг/см3.

Стоит обратить внимание на другие обозначения в маркировке. Так, «N» означает, что с момента приготовления цементной смеси и до момента окончания её укладки есть запас времени, в течение которого она не схватится. Обычно такой цемент совместим с большинством присадок. Буквой «R», напротив, обозначают, что схватывается быстро. С ним можно заметно сократить время на строительные работы.

Наконец, важнейшее качество именно для белого цемента – количество примесей в процентах – обозначается буквой D. Максимальное допустимое значение составляет 20%. Маркировка D0 означает, что примесей нет.

По степени белизны (коэффициент светоотражения) делится на:

  • 3-й сорт (68%);
  • 2-й сорт (75%);
  • 1-й сорт (80%);
  • «премиум-класс» (90%).

Преимущества белого цемента

Есть несколько преимуществ перед обычным:

  • выглядит лучше сам по себе;
  • он также не скрадывает цвет пигментов, которые в него можно добавить;
  • раствор быстро затвердевает (на 60% через 16 часов);
  • более прочен благодаря мелкому помолу;
  • поэтому же хорошо сцепляется и с другими материалами;
  • позволяет добавлять меньше химии в состав, а значит экологически чище;
  • сульфатостойкий (на разъедается кислотами в грунтовой воде и осадках).

В сравнении с обычным цементом недостатков не имеет, кроме более высокой стоимости. Но его достоинства позволяют расширить сферу применения.

Область применения белого цемента

Во-первых, стойкость цвета под прямыми солнечными лучами и невосприимчивость к атмосферной влаге делают белый цемент идеально подходящим для уличных условий. Его используют как отделочный материал для фасадов – терразитовая штукатурка, например, содержит минеральные частицы и выглядит как натуральный камень.

Этот вид цемента может входить в состав белого бетона, из которого делают элементы декора – колонны, ступеньки, бордюры, вазоны. Добавляя пигменты, можно добиться насыщенных цветов, создать оригинальную тротуарную плитку или декоративный кирпич, ту же цветную штукатурку или контрастную затирку для кирпичной кладки. Возможности тут не ограничены.

Что касается физических свойств смеси, она мелкозернистая, а потому идеальна для затирок и клеёв.

Правила приготовления цементной смеси

Если вы собираетесь вручную приготовить дома небольшое количество раствора на основе белого цемента, то вот как это можно сделать.

  1. Засыпать сухие компоненты (цемент, песок, щебень – если нужно) в чистую сухую ёмкость, отмерив минимальный объём лопатой в нужных пропорциях (обычно 1:3:3).
  2. Всё тщательно размешивать, пока смесь не станет однородной.
  3. Добавить немного воды и снова размешать. Добавлять по чуть-чуть, смесь должна получиться скорее кремообразной, чем рассыпчатой, но не слишком жидкой. Объём воды в растворе не должен быть больше 15%.
  4. Цементный раствор нужно успеть использовать до его застывания, а значит не надо делать его большими партиями. Если его требуется больше, чем получилось, следует добавлять ингредиенты в таком же порядке и количестве, снова размешивать и снова потихоньку разбавлять смесь водой.

Поговорим об ингредиентах подробнее. Обычный песок здесь не подходит, так как в нём есть глинистые примеси – те самые, что придают обычному бетону серый цвет. Если же вы хотите получить белый бетон, то в качестве мелкого наполнителя допустимо использовать:

  • очищенный на производстве кварцевый песок (0,1-1 мм);
  • речной песок, промытый и просеянный (0,5-2 мм);
  • мраморную муку (0,1-1,5 мм) – самый дорогой наполнитель, но цементный раствор с ней получится белоснежным.

Но даже используя хорошие стройматериалы, красивый белый цвет легко испортить грязной технической водой. Она должна быть чистой, так же как и вся тара с инструментами: на них не должно быть жира, щелочей или ржавчины, остатков растворов или строительной пыли.

Читайте так же:
Что значит простая штукатурка

Очень важно правильно хранить мешки с цементом, чтобы он не отсырел – на поддонах, желательно, так, чтобы они не касались наружной стены.

Советы при работе с белым цементом

Чтобы защитить армированный белый бетон от проступающей ржавчины, нужно соблюдать некоторые простые правила:

  1. Железные элементы должны залегать на глубину, как минимум, 3 см от поверхности.
  2. Прутья арматуры перед заливкой обработать антикором.
  3. Также их заранее стоит покрыть тонким слоем цементного раствора и дать высохнуть.

Для цветных составов на основе белого цемента тоже есть важное условие: концентрация пигмента в растворе должна быть не больше пяти процентов. И не стоит добавлять песка больше необходимого – он приглушает краски.

Разница между бетоном и цементом: по назначению и составу, по дополнительным примесям

Цемент и бетон — в чем разница между этими материалами, не сможет сразу сказать большинство людей. Использование обоих типов растворов в строительстве позволяет получать крупногабаритные конструкции, являющиеся основой для возведения разных сооружений. Кроме этого цемент и бетон используются для внутренней отделки помещений, например, при заливке полов.

Обозначение понятий

Отличительные черты цементных растворов

Такие смеси широко применяются в строительной сфере уже 150 лет. С помощью этого материала возведено множество жилых зданий и других сооружений.

По назначению

Чаще всего материал применяют для следующих операций:

  • получение стяжки под половые покрытия из досок, ламината или линолеума;
  • заливка швов между кирпичными или бетонными блоками;
  • штукатурка стен для их уплотнения или получения некоторых видов покрытия;
  • отделка верхнего слоя бетонных ступеней или площадок;
  • укладка кафеля (в смесь добавляют клей ПВА).

Чем отличается использование цементного раствора от бетонной смеси, можно узнать практически у любого строителя. В этом материале нет крупных фракций наполнителя, для получения смеси достаточно ввести песок.

Когда требуется улучшить состав цемента, в него добавляют пластификаторы в количестве от 3 до 5 %. Строители применяют готовую смесь, которая поступает на участок с завода. Время употребления такого цемента ограничено 3 часами после доставки материала.

Продукт можно изготовить самостоятельно, придерживаясь требований ГОСТ. Цементные фракции просеивают через сито с ячейками 10 Х 10 мм. Это нужно для получения однородного состава, устранения комков, крупных камней или кусков щебня.

Разновидности по составу

Цементные смеси состоят из нескольких компонентов. В зависимости от области применения они делятся на следующие виды:

  1. Самый простой цемент получается при смешивании мела и каолина. После этого в него добавляют песок в соотношении 1:3, заливают нужным количеством воды. Полученный состав надо использовать на протяжении 60 минут.
  2. Основные составляющие другого типа цемента — известь и песчаные фракции, смешанные в пропорции 3:1. Чтобы смесь быстро затвердела, в нее добавляют гипс. Но такой раствор должен употребляться на протяжении 5-10 минут. Поэтому его применяют для выкладки кирпичных и бетонных блоков.
  3. Если нужна большая прочность раствора, то ее получают перемешиванием цементных и жидких известковых компонентов, воды при этом не добавляют. Подобной смесью обрабатывают полы, потолок и стены помещений.

Наличие минеральных примесей и их преимущества

Для улучшения параметров получаемого цемента применяют минеральные добавки. В виде наполнителя опытные строители употребляют следующие примеси:

  • гранулированный шлак;
  • разные сорта кремнезема;
  • известняк;
  • летучие зольные компоненты.

Характерные отличия бетона

Этот материал под действием воды быстро твердеет. Это позволяет применять его при строительстве фундамента, стен, использовать для получения полового покрытия.

Изготовление бетонной смеси.

Основные составляющие

Бетон состоит из смеси нескольких продуктов. Чаще всего применяются следующие компоненты:

  • цементный раствор;
  • разные сорта песка;
  • гравий или щебень в виде заполнителя.

В растворе употребляют чистый речной песок, без глинистых фракций. При заполнении смеси в нее добавляют гальку, гранитный гравий и щебенку.

Дополнительные примеси

Для улучшения прочностных характеристик бетона, например, при возведении фундамента на неустойчивых почвах, внутрь раствора вводят добавки. Это позволяет использовать полученный строительный материал для производства массивных конструкций. В нужных местах устанавливается опалубка из деревянных досок или фанерных щитов, а затем между ними заливают бетонную смесь.

Применяются следующие армированные добавки:

  • стекловолоконные жгуты и щиты;
  • металлические прутки;
  • волокна из полимера или базальта.

Последний вид добавок не поддается гниению, а базальтовые штыри не горят.

Разновидности бетона

Строительные смеси делятся по массе, назначению и наличию различных вяжущих веществ.

Бетон бывает следующих видов:

  • наилегчайший сорт;
  • легкий тип;
  • облегченная разновидность;
  • тяжелая смесь;
  • особо тяжелый тип.

По назначению бетон делится на следующие категории:

  • специальные растворы, устойчивые к радиоактивному излучению, химическому воздействию, высоким температурам и сильным морозам;
  • конструкционные смеси, которые применяют для несущих поверхностей (железобетон);
  • продукт, пропитанный монополимерным волокном и выдерживающий различные напряжения (скручивание, сдвиг и т. д.).

В зависимости от примененных вяжущих веществ бетон подразделяется на следующие разновидности:

  • разновидность с добавлением шлака и гипса;
  • смесь из портландцемента и различных пластификаторов;
  • силикатный бетон, содержащий вяжущую известковую массу и силикатные или алюминатные добавки.
Читайте так же:
Чем шлифовать стены перед штукатуркой

Бетон имеет более широкую сферу применения при строительных работах, т.к. он прочнее цемента. Но его нельзя применить в виде декоративного покрытия для отделки отдельных элементов сооружения. Цемент по сравнению с бетонной смесью быстро стареет, покрывается трещинами, а затем рассыпается.

Что такое портландцемент, его характеристики и производство

Портландцемент – это разновидность цемента, который представляет собой гидравлическое вяжущее вещество. Он состоит в большей степени из силиката кальция (белита и алита). Этот компонент достигает около 70-80% от общего состава. Этот вид цемента наиболее популярен во всем мире. Свое название он получил от острова, находящегося на территории Великобритании, поскольку каменные породы с Портланда имеют идентичный цвет.

Характеристики

В состав портландцемента входит измельченный клинкер, гипс и, при необходимости, минеральные добавки. Эти компоненты обеспечивают ему быстрый процесс затвердевания в воде и на воздухе. Клинкер получается в специальных печах, где все составляющие компоненты проходят процесс обжига и плавления.

Когда процесс обжига завершен и клинкер полностью остыл, производят его тщательное измельчение. И далее добавляется гипс в определенном количестве, чтобы оксид серы в готовом продукте содержался в определенных пределах (1,5-3,5%).

Они отличаются по сфере применения:

  1. М400 — изготовление железобетона, для конструкций любого типа.
  2. М500 и М550 — сборные конструкции из железобетона; изделия из асбестоцемента; дорожная сфера строительства.
  3. М600 — изготовление железобетона для сборных конструкций, когда требуется сырье высоких марок.
  4. М700 — для строительства напряженных конструкций; изготовление высокопрочного бетона.

На примере портландцемента марки М400 можно выделить основные свойства и характеристики,присущие данному строительному материалу:

  • Состав клинкера насчитывает следующие химические составляющие: CaO, FeO, AlO, МgО, ТiO и SiO. Он также имеет сложный минеральный состав: алит, белит, алюмоферрит и алюминат. Суммарное содержание минеральных компонентов достигает 95-97%.
  • Удельный вес данного цемента – это относительная величина, поскольку материал имеет сыпучую структуру. Между его частичками расположено пространство воздуха. В данном случае на удельный вес будет влиять несколько факторов: транспортировка, условия хранения, марка цемента и т. д. Средний показатель веса может колебаться от 1200 до 1300 кг/куб. м.
  • Плотность отличается в зависимости от марки стройматериала и имеющихся в нем добавок (2,9-3,2 т/куб. м). В рыхлом состоянии он имеет плотность 1-1,1 т/куб. м, а в уплотненном – 1,5-1,7 т/куб. м.
  • Скорость и сроки схватывания фиксируется на специальном приборе с температурными показателями 18-22оС. Обычно этот процесс приходит в действие спустя два часа и заканчивается на 4-6 час. На данный показатель может влиять ряд факторов: степень помола, наличие минералов, требуемая густота раствора и прочее. Полное затвердевание происходит на 25-27 день.
  • Средняя цена на портландцемент будет зависеть от завода и страны-производителя, объема упаковки и марки продукции. Для портландцемента М400 цена может варьироваться от 150 до 250 рублей.

Как уже говорилось, портландцемент является одной из разновидностей цемента. В свою очередь он имеет достаточно большое количество подвидов , которые отличаются сферой применения, ценовой политикой и своими свойствами.

Особенности производства

Для того чтобы изготовить портландцемент необходимы такие карбонатные горные породы, как мел, известняк, кремнезем и глинозем. Не исключено использование мергелей (смеси глинистых и карбонатных пород).

Сам процесс заключается в измельчении сырья, тщательного его перемешивании в особых пропорциях и обжиг в печах. Температура 1300-1400оС обеспечивает обжиг и оплавление сырья. Продукт, получаемый на данном этапе производства, называется клинкером. Для получения готовой продукции, цементный клинкер хорошо измельчается и в него добавляется гипс.

Готовая продукция обязательно должна проходить проверку качества и иметь сертификат соответствия установленного образца.

Чтобы в конечном итоге получить портландцемент, существует четыре способа его производства:

  1. сухой;
  2. полусухой;
  3. смешанный;
  4. мокрый.

Наиболее востребованными являются два способа: мокрый и сухой. В конечном итоге сырье, произведенное таким образом, будет отличаться по физическим свойствам и характером его дальнейшей переработки.

Получение портландцемента на заводе:

Чем отличается портландцемент от цемента

Портландцемент – определяется как один из видов цемента. В большинстве случаев его используют при производстве бетона. А он, в свою очередь, необходим в строительстве конструкций монолитного и сборного типа из железобетона, высоковольтных линий, в покрытии дорог и аэродромов.

Отличия от обычного цемента состоят во внешнем виде, свойствах и характеристиках. Так портландцемент за счет добавок может иметь более высокую степень морозоустойчивости и прочности. У остальных разновидностей цемента эти показатели немного ниже.

Разница в оценочных характеристиках материала представлена в таблице:

МатериалЦенаПрактичностьВнешний видПростота изготовленияТрудоемкостьЭкологичность
Портландцемент«4»«5»«5»«4»«5»«5»
Цемент«5»«4»«5»«5»«5»«5»

Области применения

Бездобавочный портландцемент общестроительного назначения является неотъемлемым материалом в любой строительной области. И его крупнейшими потребителями считается нефтяная и газовая промышленность. Материалы, которые из него изготавливаются, успешно заменяют дерево, камень, известь и прочие природные компоненты, имеющие ограниченное количество.

Как разводить портландцемент

Данный вид цемента продается в любых строительных магазинах. Процесс приготовления раствора достаточно прост, чтобы самостоятельно его выполнить. Для этого потребуется от 1,4 до 2,1 литра воды на каждые 10 кг цементной смеси. Более точный объем воды рассчитывается в зависимости от необходимой густоты раствора.

Читайте так же:
Чем штукатурят по глиняной штукатурке

Преимущества и недостатки

Главными преимуществами материала является его высокая прочность, устойчивость к низким температурным показателям и водонепроницаемость. Для малоэтажного строительства чаще всего применяется его марка М400 с минеральными добавками, а без добавок ее сферой использования являются железобетонные конструкции и монолитные строения.

Портландцемент имеет высокую скорость схватывания и устойчивости к воде. Этот показатель определяется тонкостью помола цементного клинкера и минеральным составом. Высококачественный цемент имеет низкий показатель водопотребности при создании раствора. Также этот фактор обеспечивает отсутствие осадочной деформации и образования мелких трещин.

Если в состав портландцемента входят дополнительные добавки для улучшения водостойкости и коррозии, то при этом у него уменьшается морозоустойчивость. Для влажного климата обычный портландцемент не подходит, возможно использование шлакопортландцемента.

Видео расскажет о том, как правильно выбрать качественный портландцемент для строительных работ:

Отличия цемента от портландцемента

Вопрос о разнице между цементом и портландцементом встречается довольно часто, особенно среди непрофессионалов в строительной сфере. В этой статье мы проясним различия между этими строительными материалами, а также перечислим основные их виды, активно использующиеся в строительстве.

Цемент — это обширная группа строительных затвердевающих смесей. При смешении с водой и другими жидкостями он превращается в пластичную массу, которая затем отвердевает и становится камневидным телом. Чаще всего используется для создания бетона и строительных растворов.

Существуют следующие виды цемента:

  • кислотоупорный цемент — производится на основе гидросиликата натрия, затворяется водным раствором жидкого стекла;
  • магнезиальный цемент (цемент Сореля) — создается на основе магнезита, затворяется водным раствором солей;
  • глинозёмистый цемент — в составе преобладает алюминатная фаза;
  • романцемент — в составе преобладает белит (сейчас не выпускается);
  • биоцемент – производится посредством биотехнологий;
  • портландцемент — в составе преобладает алит, наиболее популярен в строительстве.

Чаще всего под цементом подразумевают именно портландцемент и цементы на основе портландцементного клинкера.

Портландцемент — это разновидность цемента с отличным от него химическим составом. Представляет собой гидравлическое вяжущее вещество, полученное путем совместного помола цементного клинкера, сульфата кальция, гипса и добавок. Портландцемент является самым известным видом цемента во всем мире, что объясняется его отменными эксплуатационными свойствами после затвердевания. Он был запатентован в 1824 году инженером-строителем из английского городка Портланд и получил свое название из-за похожести на местные известняки. Отличия портландцемента от классического цемента определяются его характеристиками, которые формируются за счет наполнителей в его составе. К примеру, портландцемент имеет повышенную степень прочности и морозоустойчивости, которых нет у остальных видов цемента.

При необходимости получить портландцемент с какими-то конкретными характеристиками, в клинкер добавляются различные силикаты, алюминаты (СaO; SiO2; Al2O3; Fe2O3; MgO; SO3). В стандартный цемент же добавляются пластификаторы и минеральные добавки (кремнеземистые отходы, пемза, вулканические туфы).

В зависимости от особенностей состава выделяют следующие марки портландцемента: 300, 400, 500, 550, 600, и следующие его виды:

  • Нормальноотвердевающий. Классический вид, не содержит специальных добавок.
  • Быстросохнущий. Отличается тем, что затвердевает уже в первые 3 дня заливки.
  • Глинозёмистый. Прочный и быстротвердеющий вид, подходит для производства кислостойких бетонных растворов.
  • Пуццолановый. За счет высокой гидростойкости застывает в условиях повышенной влажности и даже под водой, поэтому это идеальный материал для сооружения гидротехнических конструкций.
  • Белый. Используется в архитектурных и отделочных работах, служит в качестве основы для цветных цементов.
  • Цветной. Создан для декоративной отделки.
  • Магнезиальный. Служит для постройки нестандартных с точки зрения форм строений, также используется как отделочное покрытие.
  • Шлакощелочной. Устойчив к перепадам температур, к воздействию агрессивных сред, имеет низкий показатель поглощения влаги и высокую морозостойкость.
  • Шлакопортландцемент. Применяется для изготовления жароустойчивого бетона, а также при постройке объектов на высоте, под водой, под землей. Имеет небольшую морозостойкость.
  • Сульфатостойкий. Не допускает риска коррозии, так как не подвержен действию сульфатных вод.
  • Расширяющийся. Имеет способность расширяться в объеме при замешивании раствора.
  • Тампонажный. Охраняет скважины от воздействия грунтовых вод.
  • Пластифицированный. Пластификаторы в его составе обеспечивают термостойкость, снижение водопоглощения и необходимую подвижность.
  • Гидрофобный. Имеет небольшое время схватывания и не впитывает влагу.

Выбрать и заказать портландцемент оптимального вида под конкретные потребности всегда помогут вам специалисты ООО «МонолитКомплектСервис».

Цемент

Цемент (лат. caementum — «щебень, битый камень») — искусственное неорганическое гидравлическое вяжущее вещество. Один из основных строительных материалов. При взаимодействии с водой, водными растворами солей и другими жидкостями образует пластичную массу, которая затем затвердевает и превращается в камневидное тело. В основном используется для изготовления бетона и строительных растворов. Цемент является гидравлическим вяжущим и обладает способностью набирать прочность во влажных условиях, чем принципиально отличается от некоторых других минеральных вяжущих — (гипса, воздушной извести), которые твердеют только на воздухе.

Марка цемента — условная величина, которая обозначает, что прочность при сжатии будет не ниже обозначенной марки (200, 300, 400, 500, 600)

Читайте так же:
Чем смыть с рук штукатурку

Цемент для строительных растворов — малоклинкерный композиционный цемент, предназначенный для кладочных и штукатурных растворов. Изготавливают совместным помолом портландцементного клинкера, активных минеральных добавок и наполнителей.

Содержание

  • 1 Исторические сведения
  • 2 Виды цемента
  • 3 Производство
  • 4 Мировое производство цемента
    • 4.1 Производство цемента в России
  • 5 Источники
  • 6 См. также
  • 7 Примечания
  • 8 Литература
  • 9 Ссылки

Исторические сведения [ править | править код ]

Римляне подмешивали к извести определённые материалы для придания ей гидравлических свойств. Это были:

  • пуццоланы (отложения вулканического пепла Везувия);
  • дроблёные или измельчённые кирпичи;
  • трасс, который они нашли в районе г. Эйфеля (затвердевшие отложения вулканического пепла).

Несмотря на различия, все эти материалы содержат в своем составе оксиды: диоксид кремния SiO2 (кварц или кремнекислота), оксид алюминия Al2O3 (глинозём), оксид железа Fe2O3 — и вызывают взаимодействие с ними извести; при этом происходит присоединение воды (гидратация) с образованием в первую очередь соединений с кремнезёмом. В результате кристаллизуются нерастворимые гидросиликаты кальция. В средние века было случайно обнаружено, что продукты обжига загрязнённых глиной известняков по водостойкости не уступают римским пуццолановым смесям и даже превосходят их.

После этого начался вековой период усиленного экспериментирования. При этом основное внимание было обращено на разработку специальных месторождений известняка и глины, на оптимальное соотношение этих компонентов и добавку новых. Только после 1844 года пришли к выводу, что, помимо точного соотношения компонентов сырьевой смеси, прежде всего необходима высокая температура обжига (порядка +1450 °С, 1700 K) для достижения прочного соединения извести с оксидами. Эти три оксида после спекания с известью определяют гидравлические свойства; их называют оксидами, обусловливающими гидравличность (факторами гидравличности).

Портландцемент получается при нагревании известняка и глины или других материалов сходного валового состава и достаточной активности до температуры +1450…+1480 °С. Происходит частичное плавление и образуются гранулы клинкера. Для получения цемента клинкер размалывают совместно примерно с 5% гипсового камня. Гипсовый камень управляет скоростью схватывания; его можно частично заменить другими формами сульфата кальция. Некоторые технические условия разрешают добавлять другие материалы при помоле. Типичный клинкер имеет примерный состав 67% СаО, 22% SiO2, 5% Al2О3, 3% Fe2O3, 3% других компонентов и обычно содержит четыре главные фазы, называемые алит, белит, алюминатная фаза и алюмоферритная фаза. В клинкере обычно присутствуют в небольших количествах и несколько других фаз, таких как щелочные сульфаты и оксид кальция.

Алит является наиболее важной составляющей всех обычных цементных клинкеров; содержание его составляет 50—70 %. Это трёхкальциевый силикат, Са3SiO5, состав и структура которого модифицированы за счёт размещения в решетке инородных ионов, особенно Mg 2+ , Al 3+ и Fe 3+ . Алит относительно быстро реагирует с водой и в нормальных цементах из всех фаз играет наиболее важную роль в развитии прочности; для 28-суточной прочности вклад этой фазы особенно важен.

Содержание белита для нормальных цементных клинкеров составляет 15—30 %. Это двукальциевый силикат Ca2SiO4, модифицированный введением в структуру инородных ионов и обычно полностью или большей частью присутствующий в виде β-модификации. Белит медленно реагирует с водой, таким образом слабо влияя на прочность в течение первых 28 суток, но существенно увеличивает прочность в более поздние сроки. Через год прочности чистого алита и чистого белита в сравнимых условиях примерно одинаковы.

Содержание алюминатной фазы составляет 5—10 % для большинства нормальных цементных клинкеров. Это трехкальциевый алюминат сокращенно обозначаемый 3СaAS (состав — 3CaO*Al2O3*SiO2), существенно изменённый по составу, а иногда и по структуре, за счёт инородных ионов, особенно Si 4+ , Fe 3+ , Na + и К + . Алюминатная фаза быстро реагирует с водой и может вызвать нежелательно быстрое схватывание, если не добавлен контролирующий схватывание агент, обычно гипс.

Ферритная фаза составляет 5—15 % обычного цементного клинкера. Это — четырёхкальциевый алюмоферрит, сокр. 4СaAFS (4CaO*Al2O3*Fe2O3*SiO2), состав которого значительно меняется при изменении отношения Al/Fe и размещении в структуре инородных ионов. Скорость, с которой ферритная фаза реагирует с водой, может несколько варьировать из-за различий в составе или других характеристиках, но, как правило, она высока в начальный период и является промежуточной между скоростями для алита и белита в поздние сроки.

Выдающийся учёный химик А. Р. Шуляченко считается отцом русской цементной промышленности. Широкое применение получила шахтная печь Антонова для обжига и производства клинкера. По вопросам цементной технологии и твердения гидравлических вяжущих много работ провели Ю. М. Бутт, С. М. Рояк, И. Ф. Пономарев, Н. А. Торопов и другие.

Виды цемента [ править | править код ]

По наличию основного минерала цементы подразделяются [1] :

  • романцемент — преобладание белита, в настоящее время не производится;
  • портландцемент — преобладание алита, наиболее широко распространён в строительстве;
  • глинозёмистый цемент — преобладание алюминатной фазы;
  • магнезиальный цемент (цемент Сореля, альболит) — на основе магнезита, затворяется водным раствором солей;
  • кислотоупорный цемент — на основе гидросиликата натрия (Na2mSiO2·nH2O), сухая смесь кварцевого песка и кремнефтористого натрия, затворяется водным раствором жидкого стекла.

Также известен биоцемент, отличающийся от обычного цемента тем, что производится при помощи биотехнологий.

Читайте так же:
Что делают после штукатурки стены

В подавляющем большинстве случаев под цементом имеют в виду портландцемент и цементы на основе портландцементного клинкера. В конце XX века количество разновидностей цемента составляло около 30 [1] .

По прочности цемент делится на марки, которые определяются главным образом пределом прочности при сжатии половинок образцов-призм размером 40×40×160 мм, изготовленных из раствора цемента состава 1:3 с кварцевым песком. Марки выражаются в числах М200 — М600 (как правило с шагом 100 или 50) обозначающим прочность при сжатии соответственно в 100—600 кг/см² (10—60 МПа). Цемент с маркой 600 благодаря своей прочности называется «военным» или «фортификационным» и сто́ит заметно больше марки 500. Применяется для строительства военных объектов, таких как бункеры, ракетные шахты и так далее.

В настоящее время цемент делится на классы по прочности. Основное отличие классов от марок состоит в том, что прочность выводится не как средний показатель, а требует не менее 95 % обеспеченности (то есть 95 образцов из 100 должны соответствовать заявленному классу). Класс выражается в числах 30—60, которые обозначают прочность при сжатии (в МПа).

Производство [ править | править код ]

Цемент получают тонким измельчением клинкера и гипса. Клинкер — продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция.

При измельчении клинкера вводят добавки: гипс СaSO4·2H2O для регулирования сроков схватывания, до 15 % активных минеральных добавок (пиритные огарки, колошниковую пыль, бокситы, пески) для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента.

Обжиг сырьевой смеси проводится при температуре +1450…+1480 °C в течение 2—4 часов в длинных вращающихся печах (3,6×127 м, 4×150 м и 4,5×170 м) с внутренними теплообменными устройствами, для упрощения синтеза необходимых минералов цементного клинкера. В обжигаемом материале происходят сложные физико-химические процессы. Вращающуюся печь условно можно поделить на зоны:

  • подогрева (+200…+650 °C — выгорают органические примеси и начинаются процессы дегидратации и разложения глинистого компонента). Например, разложение каолинита происходит по следующей формуле: Al2O3·2SiO2·2H2O → Al2O3·2SiO2 + 2H2O; далее при температурах +600…+1000 °C происходит распад алюмосиликатов на оксиды и метапродукты.
  • декарбонизации (+900…+1200 °C) происходит декарбонизация известнякового компонента: СаСО3 → СаО + СО2, одновременно продолжается распад глинистых минералов на оксиды. В результате взаимодействия основных (СаО, MgO) и кислотных оксидов (Al2O3, SiO2) в этой же зоне начинаются процессы твёрдофазового синтеза новых соединений (СаО·Al2O3 — сокращённая запись СА, который при более высоких температурах реагирует с СаО и в конце жидкофазового синтеза образуется С3А), протекающих ступенчато;
  • экзотермических реакций (+1200…+1350 °C) завершается процесс твёрдофазового спекания материалов, здесь полностью завершается процесс образования таких минералов как С3А, С4АF (F — Fe2O3) и C2S (S — SiO2) — 3 из 4 основных минералов клинкера;
  • спекания (+1300 → +1480 → +1300 °C) частичное плавление материала, в расплав переходят клинкерные минералы кроме C2S, который, взаимодействуя с оставшимся в расплаве СаО, образует минерал алит3S — твёрдый раствор трёхкальциевого силиката и небольшого количества (2—4 %) MgO, Al2O3, P2O5, Cr2О3 и других);
  • охлаждения (+1300…+1000 °C) температура понижается медленно. Часть жидкой фазы кристаллизуется с выделением кристаллов клинкерных минералов, а часть застывает в виде стекла.

Мировое производство цемента [ править | править код ]

В 2010 году мировое производство цемента достигло 3,325 млрд тонн. В тройку крупнейших производителей вошли Китай (1,8 млрд тонн), Индия (220 млн тонн), и США (63,5 млн тонн). По данным Росстата, производство в России портландцемента, цемента глинозёмистого, цемента шлакового и аналогичных гидравлических цементов в 2012 году составило 61,5 млн тонн.

Крупнейшие производители цемента в мире на 2011 год [2] :

  • Holcim — Швейцария — 136,7 млн т
  • Lafarge — Франция — 150,6 млн т
  • Heidelberg Group — Германия —176 млн т (на 1 июля 2016 г)
  • Cemex — Мексика — 74,0 млн т
  • Italcementi — Италия — 54,4 млн т
  • Anhui Conch Cement — Китай — 41,5 млн т
  • Taiheiyo Cement — Япония — 38,0 млн т
  • Votorantim Cimentos — Бразилия — 31.8 млн т
  • Buzzi Unicem+Dyckerhoff — Италия-Германия — 26,6 млн т
  • Cimpor — Португалия — 28,3 млн т
  • Vicat — Франция — 19,8 млн т [3]
  • Евроцемент груп — Россия — 18,4 млн т

Производство цемента в России [ править | править код ]

Десять ведущих производителей цемента в России на 2013 год (объём в млн тонн / доля на рынке в %) [4] :

  1. «Евроцемент груп» — 21,649 / 32,6
  2. «Новоросцемент» — 5,772 / 8,7
  3. «Мордовцемент» — 4,717 / 7,1
  4. «Сибирский цемент» — 4,307 / 6,5
  5. Heidelberg Cement — 3,654 / 5,5
  6. Holcim — 3,658 / 5,5
  7. Dyckerhoff — 3,257 / 4,9
  8. «Себряковцемент» — 3,167 / 4,8
  9. Lafarge — 2,416 / 3,6
  10. «Востокцемент» — 2,037 / 3,1

Проектная мощность заводов по итогам 2014 года (млн тонн в год):

В декабре 2014 года предприятия «Мордовцемента» перешли под контроль «Евроцемент групп» [5] .

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector