Omskvorota.ru

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

Недостатки сухого способа цемент

Курсовая Производство цемента. Сухой способ

Авторство: diplomstud

Год: 2018 | Страниц: 45

  • Содержание
  • Введение
  • Список литературы

2. Производство цемента сухим способом

3. Требования к цементному клинкеру

4. Классификация цементов

4.1. Классификация по составу

4.2. Классификация по физико-механическим свойствам

5. Топливо в цементной печи

6. Применение добавок при производстве клинкера и цемента

Список использованной литературы

Техническое развитие цементной промышленности связано с использованием более производительных и усовершенствованных обжиговых и помольных агрегатов, значительно превосходящих по мощности установленное ранее технологическое оборудование, и с лучшими условиями труда при их обслуживании.

Существуют различные способы производства цемента:

1. Мокрый способ производства

2. Сухой способ производства

3. Комбинированный способ производства.

Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки. При мокром способе производства снижаются затраты электроэнергии на помол, транспортирование и усреднение сырьевой смеси. Главным недостатком мокрого способа производства является повышенный расход топлива.

При сухом способе снижается расход топлива и увеличивается производительность печей. Однако при сухом способе производства значительно возрастает потребление электроэнергии, а также предъявляются более жесткие требования к составу сырья. В частности из-за опасности образования настылей в циклонных теплообменниках ограничивают содержание в сырье щелочей и хлора.

Наличие у каждого из способов преимуществ и недостатков привело к тому, что оба способа производства развивались параллельно, и в следствии чего появился комбинированный способ производства цемента.

Такой способ занимает промежуточное положение между двумя первыми способами.

В своей работе я рассмотрю более подробно сухой способ производства портландцемента.

Целью курсовой работы является более подробно рассмотреть сухой способ производства цемента.

Задачами, способствующими достижению поставленной цели, являются:

1) рассмотреть производство цемента сухим способом;

2) изучить требования к цементному клинкеру согласно ГОСТа;

3) изучить требования к самому цементу по ГОСТу принятому в нашей стране.

Предмет исследования: технология производства цемента.

Объект: сухой способ производства цемента.

Структура работы: Структурно работа определяется из логики поставленных цели и задач, написана на 42 листах и состоит из: введения, пяти разделов с подпунктами, заключения и списка использованной литературы. В работе находятся 1 таблица и шесть рисунков.

Нормативно – правовые источники

1. ГОСТ 4013-82 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия. 01.07.1983 г.

2. ГОСТ 10178-85. Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия (С Изменениями N 1, 2). 01.01.1987 г.

3. ГОСТ 30515-2013. Цементы. Общие технические условия. От 01.01.2015г.

4. ГОСТ 31108-2003. Цементы общестроительные. Технические условия. 14 мая 2003 г

5. ГОСТ 6269-63. Активные минеральные добавки к вяжущим веществам.

1. Алексеев, Б.В. Технология производства цемента/ Б.В. Алексеев. –М.: Высшая школа, 1980. -263с.

2. Мешик, Т.Г. Краткий справочник технолога цементного завода/ Т.Г. Мешик. –М.: Стройиздат, 1974. -304с.

3. Бутт, Ю.М. Портландцемент/ Ю.М. Бутт. –М.: Стройиздат, 1974. -321с.

4. Сударев, Е.А. Интенсификация процессов гидратации и твердения цемента при механохимической и химической активации/ Е.А. Сударев. –Томск, 2012.-22с.

5. Колокольников, В.С.Производство цемента/В.С. Колокольников.-М.:Высшая школа, 1967.-302с.

6. Домокаев, А.Г. Строительные материалы/ А.Г. Домокаев. –М.: Высшая школа, 1989. -495с.

7. Волженский, А.В. Минеральные вяжущие вещества/ А.В. Волженский. –М.: Стройиздат, 1979. -358с.

8. Бобкова, Н.М. Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатных материалов/ Н.М. Бобкова. –М.: Высшая школа, 2007. -303с.

9. П.В. Зозуля, Ю.В. Никифоров. Проектирование цементных заводов. М.: Изд-во «Синтез»,1995;

10. Дуда В. Цемент.– М.: Стройиздат, 1981;

11. Бутт Ю.М., Сычев М.М., Тимашев В.В. Химическая технология вяжущих веществ.– М.: Высшая школа, 1980;

12. Пащенко А.А., Сербин В.П., Старчевская Е.А. Вяжущие материалы.– Киев: Высшая школа, 1985;

13. Лоскутов Ю.А., Максимов В.И., Веселовский В.В. Механическое оборудование предприятий по производству вяжущих строительных материалов.– М.: Стройиздат, 1986;

14. Алексеев Б.В., Барбашев Г.К. Производство цемента.– М.: 1985;

15. Крашенников М.Н. и др. Проектирование цементных и асбестоцементных заводов.– М.: Стройиздат, 1966;

16. Воробьев А.А. и др. Пневмотранспортные установки. Справочник.– Л.: Машиностроение, 1969;

17. Справочник по проектированию цементных заводов. Под ред. С.И. Данюшевского.– Л.:– Изд- во литературы по строительству, 1969;

18. Дуда В. Цемент, электрооборудование, автоматизация, хранение, транспортирование. Справочное пособие.– М.: Стройиздат, 1987.

19. Гидравлические цементы: пат. 2388710 РФ, МПК (2006.01) С04 В7 / 00 / О.Н. Макаров, И.М. Ягудин; заявитель: ЗАО «Евразийский Цемент Инжиниринг». – 2008140958/03; заявл. 16.10.2008; опубл. 10.05.2010

20. Интенсификаторы помола цементного клинкера: пат. 2528332 РФ, МПК (2006.01) С04 В7 / 52 / А.И. Вовк, А.Ф. Ковалев, И.З. Шамсутдинов; заявитель: ОАО «Полипласт». – 2012153810/3; заявл. 13.12.2012; опубл. 10.09.2014

21. Интенсификаторы помола: пат. 2519136 РФ, МПК (2006.01) С04 В7 / 52,С04 В24 / 02 / / А.Ф. Ковалев, И.З. Шамсутдинов; заявитель: ООО «Полипласт Новомосковск». – 2012143869/03; заявл. 16.10.2012; опубл. 10.06.2014

22. Способ получения цемента: пат. 2497767 РФ, МПК (2006.01) С04 В7 / 52 // Б.П. Куликов, М.Д. Николаев, А.В. соловьев, М.П. Моисеев; заявитель: ООО ТД «БайкAL». – 2012110722/03; заявл. 20.03.2012; опубл. 10.11.2013.

1. Технология производства цемента [Электронный ресурс],- Режим доступа : http://goshara.ru/stroitelnyiy-material/tsement-stroitelnyiy-material/tehnologiya-proizvodstva-tsementa/ , (дата обращения 15.12.2017.).

2. Химический и минералогический состав клинкера [Электронный ресурс],-Режим доступа: http://www.masterbetonov.ru/content/view/17889/341/, ( дата обращения 15.12.2017.)

Эта работа не подходит?

Если данная работа вам не подошла, вы можете заказать помощь у наших экспертов.
Оформите заказ и узнайте стоимость помощи по вашей работе в ближайшее время! Это бесплатно!

Недостатки сухого способа цемент

Научный руководитель: Алькова Е.Л.

Обеспечение безопасных условий труда для каждого сотрудника коллектива – приоритетная задача руководства. Помимо необходимости выполнения всех установленных законодательством требований по организации и контролю за осуществлением трудовой деятельности на предприятии также действует внутренняя политика в области охраны труда и промышленной безопасности.

В процессе трудовой деятельности, осуществляемой в производственной среде, работники той или иной отрасли промышленного производства подвергаются воздействию опасных и вредных производственных факторов, которые способны в определенных условиях непосредственным или косвенным образом нанести ущерб здоровью.

Целью настоящей работы является выявление основных вредных производственных факторов цементной промышленности и их влияние на здоровье работников, осуществляющих трудовую деятельность в производственной среде.

Цементная промышленность является базовой отраслью РФ в комплексе производства строительных материалов. Роль цемента в современном строительстве очень велика, его нельзя равносильно заменить. Цемент, бетон и железобетон, сделанные из него, в настоящее время являются основными строительными материалами, используемыми в самых разных областях строительства.

Для республики Саха (Якутия) производство цемента также является приоритетной отраслью в строительстве, а для пос. Мохсоголлох «Якутцемент» – градообразующее предприятие. За счет расширения производства государственные стройки Якутии в 2018 году полностью перешли на местный цемент.

Тем не менее, несмотря на важность производства цемента, он имеет ряд недостатков, как в экономической, так и в экологической сфере. Основным поражающим фактором цементного производства на здоровье человека является цементная пыль, которая несет за собой ряд заболеваний легких в результате вдыхания пыли. Работники цементной промышленности, наиболее подвержены неблагоприятным факторам.

Газообразные выбросы в процессе производства цемента приводят к развитию многих заболеваний (бронхиты, пневмонии, бронхиальная астма, сердечная недостаточность, инсульты, язвы желудка и др.). Цементная пыль также вызывает рак горла, аллергические реакции, ослабление иммунитета. Организм здоровых людей не справляется с отравленным воздухом. У людей снижается работоспособность, производительность труда, ухудшаются функции мозга [1].

Читайте так же:
Чем отмыть ламинат от цементной пыли

Выбросы цементного завода оказывают огромное влияние на окружающую природную среду. Технологическое загрязнение территорий выбросами распространяется на значительные расстояния. Так выбросы Мохсоголлохского цементного завода привели к увеличению содержания химических элементов в снежном покрове и в растениях на расстоянии до 2-х км [2]. Это негативно сказывается на уязвимой Северной природе и здоровье как работников завода, так и жителей ближайших районов.

В России в основном встречается два способа производства цемента:

Мокрый способ производства используется при изготовлении цемента из мела (карбонатный компонент), глины (силикатный компонент) и железосодержащих добавок (конверторный шлам, железистый продукт, пиритные огарки), при этом необходимо, чтобы влажность глины не превышала 20 %, влажность мела – 29 %. Далее, с использованием воды получается шихта, которая выходит как водная суспензия – с влажностью 30–50 %. После получения шихты, сырье поступает на обжиг, в результате которого получаются маленькие шарики – клинкеры, при производстве которых выделяются углекислоты. Полученные шарики-клинкеры перетирают в порошок – цемент.

При сухом способе необходимо высушить сырье перед помолом или в процессе помола, при этом способе шихта выходит в виде тонкоизмельченного сухого порошка. Комбинированный способ предполагает использование как сухого, так и мокрого способа и имеет две разновидности. В первом случае предполагается, что подготовку сырья производят по технологии мокрого способа, а потом на фильтрах смесь высушивают до влажности 16–18 %, после чего происходит обжиг. Во втором случае на этапе подготовки сырьевой смеси используют технологию сухого способа, а затем добавляют в полученную смесь 10–14 % воды, затем смесь гранулируют и подают на обжиг. В конце производственного цикла готовый цемент расфасовывают в бумажные мешки, после чего производиться его транспортировка потребителю.

Основными направлениями экологической модернизации цементного производства можно выделить следующие:

– Переход от мокрого к преимущественно сухому способу производству цемента. Мокрый способ производства цемента более простой, поэтому именно он лег в основу советской цементной промышленности. Сухой способ требует более сложного и дорогостоящего оборудования, однако он позволяет обеспечить высокую производительность печного агрегата, что позволяет снизить энергоемкость цементного производства. Кроме того, выбросы в атмосферу при сухом способе производства в несколько раз ниже производства «мокрого» [3, 4].

– Уменьшение количествацементного пыля необходимо, чтобы все основные агрегаты на стадиях дробления 45 и помола сырья, обжига клинкера, помола и складирования цемента были оборудованы пылеулавливающими установками. В этом случае уловленная пыль посредством специального оборудования (пылеуборок, работающих по замкнутой схеме) возвращается в технологический процесс без контакта с атмосферой. Кроме того, для сокращения объема пыли и преобразования цементного производства в экологически безопасное следует отказаться от рукавных фильтров, степень очистки которых не превышает 95–97 %, и перейти к скрубберам, степень очистки отходящей струи которых достигает 99,7 % [2].

– Создание замкнутых систем водоснабжения, позволяющих снизить количество сбросов загрязняющих веществ.

– Соблюдение принципа наилучших доступных технологий. Модернизацию цементного производства, внедрение дефицитных для российских предприятий технологий сухого производства цемента, основанных на последних научных достижениях, необходимо экономически стимулировать, применяя такие инструменты, как льготное кредитование, налоговые льготы, корректирование платежей за негативное воздействие на окружающую среду с учетом стоимости природоохранных мероприятий.

В связи с тем, что цемент является основным строительным материалом, необходимо уделять большое внимание выбору безопасной технологии. При сравнении двух имеющихся технологий предпочтение отдавать более экологичному «мокрому» способу. Несмотря на более дорогостоящее оборудование и сложность данного производства он позволяет снизить энергоемкость и уменьшить количество цементной пыли, что положительно скажется на здоровье людей.

Быстросхватывающиеся цементные растворы

Производство быстротвердеющего портландцемента

Для того, чтобы получить быстротвердеющий портландцемент в его состав добавляют однородные сырьевые материалы с низким содержанием R2O и MgO.

В отличии от производства обычного портландцемента, сырьевая смесь для быстротвердеющего портландцемента готовится с высоким коэффициентом насыщения оксидом кальция. Данное сырье подвергается более тонкому помолу и тщательной гомогенизации. Обычный портландцемент размалывают до 3000 кв.см/г, а быстротвердеющий портландцемент до 4000 кв.см/г. А клинкер в данном случае подвергается обжигу при более высоких температурах, для которого часто используются высококалорийные малозольные каменные угли.

Тонко измельченный цемент и хорошо подобранный минеральный состав быстротвердеющего бетона значительно повышают его прочность в первые сроки схватывания твердения бетонной смеси.

Виды быстросохнущего цемента и маркировка

Всего существует два вида цемента с высокой скоростью схватывания и твердения – особобыстротвердеющий и сверхбыстротвердеющий. Они отличаются определенным особенностями в составе и свойствах.

Типы быстросхватывающегося цемента:

  1. Особобыстротвердеющий – здесь почти нет минеральных добавок, клинкер мелется до показателя в 4000 см2/г, включает около 8% целита и 68% алита. Плотность бетона через сутки равна 30 МПа, через трое суток – 45 МПа.
  2. Сверхбыстротвердеющий цемент – его состав строго стандартизирован, включает галогеносодержащие вещества, приводящие к увеличению алюминатов. Нормативная тонкость помола составляет примерно 8000-9000 см2/г. Через 2-4 часа после заливки бетонных изделий можно демонтировать опалубку (бетон набирает прочность в пределах 10 МПа), через сутки бетон набирает до 70% нормативной прочности.

Расшифровка индекса ПЦ 400 Д30 Б:

  • ПЦ – портландцемент (может также быть ШПЦ – шлакопортландцемент)
  • 400 – показатель марки, который говорит, что образец при тестах продемонстрировал стойкость к нагрузке до 400 кг/см2
  • Д30 – в составе есть минеральные добавки в количестве 30% от общего веса (если Д0 – наполнителей нет)
  • Б – быстросохнущий

Также могут быть указаны индексы: ВРЦ – водонепроницаемость, СС – сульфатостойкость, Н – нормальнотвердеющий цемент.

Также стоит помнить, что в 2004 году ввели новые обозначения международного образца, но маркировочные данные остались теми же – БТЦ Москва и область реализует со старым типом маркировки, к примеру. Тем не менее, если на упаковке указано ЦЕМ (CEM) I (II) 32.5 Б (Н), это значит: I – добавок нет, II – добавки есть, 32.5 – класс прочности, Б – быстротвердеющий бетон, Н – нормальнотвердеющий.

Набор прочности БТЦ

Быстротвердеющий портландцемент получил свое название из-за того, что по сравнению с обычным портландцементом, в первые 3-ое суток твердения первый набирает свою прочность более интенсивно. Такое быстрое твердение возможно только при наличии в цементном составе малых фракций зерен клинкера размером до 20 мкм.

По другим данным, прочность портландцемента в первые сутки твердения зависит от объема зерен клинкера размером до 10 мкм, а прочность на 3-и сутки зависит от зерен размером до 30 мкм. Объем данных фракций клинкера в составе портландцемента определяет его 3-х суточную прочность.

За трое суток твердения, быстротвердеющий портландцемент набирает от 60% до 70% марочной прочности. Но в дальнейшем нарастание прочности резко угасает и к 28-ми суткам прочность БТЦ равна прочности обычного портландцемента. Поэтому главное отличие БТЦ от простого портландцемента это интенсивный набор прочности в первые 3-е суток, а далее такой цемент ведет себя как любой другой портландцемент.

Читайте так же:
Плотность цементного раствора м500

В качестве стандарта прочности БТЦ используется ГОСТ, согласно которому малопластичный раствор, спустя 3-е суток твердения, должен обладать пределом прочности при сжатии 25 и 28 МПа, а при изгибе 4 и 4,5 МПа, соответственно для марок бетона М400 и М500.

Не смотря на то, что интенсивность твердения у быстротвердеющего портландцемента и так высокая, ее можно повысить еще на порядок если использовать тепловую обработку бетонного изделия при температуре от 70°С до 80°С. И благодаря такой тепловой обработке, БТЦ набирает свои 80% марочной прочности не за 3-е суток, а за 5-6 часов, что несомненно значительно быстрее.

Но при этом длительное пропаривание, а так же тепловая обработка при температуре более 80°С, могут привести к сильному замедлению роста прочности бетона, а в последствии и к недобору этой прочности. И так как конечная прочность может оказаться ниже, чем та которая достигается при твердении обычного портландцемента в обычных условиях, то пропаривать такие бетоны следует при температуре менее 80°С и с достаточно короткой выдержкой.

Быстросхватывающиеся цементные растворы. Общая информация.

Главная > Блоги > Быстросхватывающиеся цементные растворы. Общая информация.

Что это такое – быстросхватывающиеся цементные растворы. Это строительные и ремонтные смеси на цементной основе, в которые внесены различные добавки для ускорения схватывания. Ускорителями являются соляная кислота, углекислый калий (общеупотребительное название – поташ), калиевая и натриевая соли (по-умному хлористый кальций и хлористый натрий), негашеная известь. Скорость отвердевания растворов находится в пределах от 30 секунд до 5 минут. В среднем производители рекомендуют использовать приготовленный раствор в течение трех минут. Для приготовления растворов используют: — готовые сухие смеси с добавками, которые нужно развести в определенной пропорции водой; — отдельные добавки, которые представляют собой жидкости, добавляемые в цементную смесь вместо воды и придающие получающемуся раствору свойства быстрого схватывания. Готовые смеси, произведенные в заводских условиях, очень удобны в работе, а главное, гарантируют отменный результат. Где используются быстросхватывающие цементные растворы. В новом строительстве, к примеру, для быстрого крепления к бетонной основе анкеров, металлоконструкций, различных деталей, при кладке печей. Основной областью применения быстросхватывающихся цементных растворов остаются ремонтно-восстановительные работы. Одним из важнейших свойств быстросхватывающихся цементов стала его способность быстро отвердевать даже в воде. Вследствие своей влагостойкости растворы используются для работ по гидроизоляции и аварийных работ по устранению протечек в максимально короткий срок. Общий принцип работы с такими смесями мало чем отличается от правил использования обычных цементных растворов. Главным отличием остается, пожалуй, время использования приготовленного раствора. Оно так мало, что нецелесообразно готовить сразу большой объем, это следует учитывать в первую очередь, потому что начинающий твердеть раствор ни в коем случае нельзя разводить водой. Это сильно снижает его эксплуатационные качества. Как и при работе с обычными цементными смесями, рабочую поверхность следует тщательно подготовить. Очищаем поверхность от грязи, жира, масла, смачиваем водой для лучшей адгезии. Приготавливаем раствор, четко и последовательно выполняя действия, указанные в инструкции производителя. Для замешивания рекомендуется использовать низкоскоростной миксер. Это избавить от образования в растворе большого количества воздушных пузырьков. Внимание! Химические добавки, создающие эффект быстрого схватывания токсичны. Обязательно используйте резиновые перчатки. Вообще для приготовления цементных растворов из сухих смесей стоит пользоваться не только перчатками, но и респиратором или, хотя бы марлевой повязкой. При высыпании смеси, цементная пыль поднимается в воздух и попадает в легкие. Что касается используемых под раствор ёмкостей и рабочего инструмента, то сразу по окончании работ их нужно промыть теплой водой. Постарайтесь сделать это непосредственно по завершении работы, в противном случае вы рискуете получить трудноудаляемые цементные нашлепки на вашем шпателе.

Применение БТЦ

При использовании быстротвердеющего портландцемента на заводах крайне не рекомендуется хранить данный цемент на складах, так как со временем он теряет свою активность. В лучшем случае цемент должен быть использован по мере поступления на бетонный завод.

При возведении бетонных конструкций, БТЦ рекомендуется использовать для строительства высокопрочных и преднапряженных железобетонных изделий. Использование БТЦ в таких ситуациях позволяет отказаться от тепловой обработки бетонной конструкции, а так же снизить потребность в металлических формах. Так же быстротвердеющие цементы широко используются для изготовления моноблочных бетонных изделий, так как это позволяет сократить срок выдержки изделия в опалубке, а следовательно сократить и весь срок строительства.

Сколько сохнет цемент

Процесс высыхания бетона и полного набора прочности включает две основные стадии. Сначала проходит процесс схватывания быстросохнущего цемента – в минимальные сроки, занимает около 2-3 часов. При температуре +20 градусов хватает часа для схватывания, при 0 – около 20 часов. Начинается процесс в быстросохнущих растворах и бетонах уже через 7-10 минут после заливки.

Если процесс происходит в специальных камерах для пропаривания, бетон схватывается за 20 минут. Потом происходит твердение бетона – тут все зависит от типа выбранного цемента и нормативных показателей. Обыкновенный раствор затвердевает и набирает прочность в течение 28 суток, быстросохнущий – в течение двух-трех.

Быстротвердеющий цемент – востребованный материал, который может быть незаменим в ситуации необходимости ускорить строительство и выполнить заливку определенных конструкций. При выборе такого типа цемента необходимо тщательно ознакомиться с правилами работы с ним.

Особенности приготовления и цена

При приготовлении цемента М900 всегда используется водопонижающая добавка MasterRheobuild 2000 PF в соотношении 1,0 -2,0 % от массы цемента. Что такое белый цемент читайте в этой статье.

Нормальное соотношение воды и цемента (по весу) составляет 0,5 и 1,0. Смешивание происходит в миксере в следующем порядке: вода + MasterRheobuild2000PF + цемент М900.

Перемешивание происходит в течение 2 минут, после чего раствор перекачивается в агитатор, где он не может оставаться не более 40 минут.

Поставляется цемент ПЦ 900 в пластиковых мешках объемом 20 кг и мешках 1000 кг. Стоимость за тонну 3000 рублей.

Информации о сверхпрочном цементе М900 в Интернет очень мало, поэтому и отзывы достаточно скудные. Большинство пользователей ищут источники, из которых можно узнать что-то большее. Эта статья информационная и дает общее понятие о данном строительном материале. Про цемент марка 150 читайте тут.

Технология производства цемента

Цемент не является природным материалом. Его изготовление — процесс энергоемкий и дорогостоящий, однако результат стоит того — на выходе получают один из самых необходимых строительных материалов, он используется как самостоятельно, так и в в виде составляющего компонента других строительных материалов (например, бетона и железобетона) и смесей. Заводы по производству цемента, обычно, располагаются неподалёку от места добычи сырьевых материалов для производства цемента. Производство цемента на заводах включает две стадии: первая — получение клинкера, вторая — преобразование клинкера в порошкообразное состояние с подмешиванием к нему гипса или других добавок. Первая стадия самая дорогостоящая, именно на ней базируется около 70% стоимости выходного продукта — цемента. Первая стадия — это добыча сырьевых материалов. Разработка известняковых месторождений происходит, как правило, сносом, то есть часть горы «сносят вниз», обнажая тем самым слой зеленовато-жёлтого известняка, который используется для производства цемента. Этот слой располагается, обычно, на глубине до 10 м (до этой глубины он встречается четыре раза), и по толщине может достигать 0,7-1 м. После этого этот материал направляется по конвейерной ленте на измельчение (стадия измельчени) до кусков равных 10 см в диаметре (стадия классификации). Далее известняк подсушивается (стадия сушки), и идет процесс помола (стадия дробления) и смешивания (применяется смесительное оборудование) его с другими компонентами, примесями. После этого эта сырьевая смесь подвергается обжигу. Так получают клинкер.

Читайте так же:
Нормы концентрации цементной пыли

Вторая стадия также происходит в несколько этапов. Это: измельчение, дробление клинкера, подсушивание минеральных добавок, измельчение, дробление гипсового камня, помол клинкера вместе с гипсом и активными минеральными добавками. Однако стоит учитывать, что сырьевой (исходный) материал не бывает всегда одинаковым, да и физико-технические характеристики (такие как прочность, влажность и т. д.) у сырья различные. Поэтому для каждого вида сырьевого материала для изготовления цемента был разработан свой способ производства. Также же это способствует обеспечению хорошего однородного помола и полному перемешиванию компонентов. В цементной промышленности применяют три способа производства, в базовых положениях которых заложены различные технологические приемы подготовки сырьевого материала: мокрый, комбинированный и сухой.

Мокрый способ производства цемента

Мокрый способ производства цемента практикуют при изготовлении цемента из глины (силикатный компонент), мела (карбонатный компонент) и железосодержащих добавок (конверторный шлам, пиритные огарки, железистый продукт). Влажность мела при этом не должна превышать 29%, а влажность глины — 20%. Мокрым этот способ именован потому, что измельчение сырьевой смеси происходит в водной среде, на выходе получается шихта в виде водной суспензии (смеси) — шлама влажностью 30 — 50%. Далее шлам транспортируется в печь для обжига, диаметр которой достигает 7 м, а длина — 200 м и более. При обжиге из сырья выделяются углекислоты. Далее шарики-клинкеры, которые образуются на выходе из печи, размельчают в тонкий порошок, который и называется цементом.

Сухой способ производства цемента

Сухой способ состоит в том, что сырьевые материалы перед помолом или в его процессе подвергаются стадии сушки. И сырьевая шихта выходит в виде сильноизмельченного сухого порошка.

Комбинированный способ производства цемента

Комбинированный способ, как уже видно по названию, заключается в использовании и сухого и мокрого способа. Комбинированный способ имеет две разновидности. Первая состоит в том, что сырьевую смесь готовят по мокрому способу в виде шлама, потом её обезвоживают на фильтрах до влажности 16 — 18% и транспортируют в печи для обжига в виде полусухой массы. Второй вариант приготовления является прямо противоположным первому: сначала используют сухой способ для изготовления сырьевой смеси, а затем, добавляя 10-14% воды, гранулируют, размер гранул составляет 10 — 15 мм и подают на обжиг. Для каждого из способов применяется определенный вид оборудования и строго определенная последовательность операций, действий. Далее цемент фасуется, упаковывается в бумажные мешки по 50 кг. Отправка, доставка до складов производится на автомобилях или по железнодорожной дороге. Без цемента, цементных смесей не обходится ни одно строительство, а это высокий показатель его отличных эксплуатационных характеристик.

Гидратация цемента

Гидратация цемента — химическая реакция цемента с водой с образованием кристаллогидратов. [2] В процессе гидратации жидкий или пластичный цементный клей превращается в цементный камень. Первая стадия этого процесса называется загустеванием, или схватыванием, вторая — упрочнением, или твердением. [3]

Содержание

  • 1 Химические реакции
  • 2 Изменения физических свойств
  • 3 Примечания
  • 4 Литература
  • 5 Ссылки

Химические реакции [ править | править код ]

Безводные минералы клинкера при реакции с водой превращаются в гидросиликаты, гидроалюминаты и гидроферраты кальция. Все реакции являются экзотермическими, то есть протекают с выделением теплоты. На скорость гидратации влияют: степень помола цемента и его минеральный состав, количество воды, которой замешивается цемент, температура, введение добавок. [5] Степень гидратации зависит от водоцементного соотношения, и достигает своего максимального значения только через 1—5 лет. [6] [

1] Степень гидратации определяется различными способами: по количеству Ca(OH)2, по тепловыделению, по удельному весу цементного теста, по количеству химически связанной воды, по количеству негидратированного цемента, [

2] либо косвенно по показателям прочности цементного камня. [7] Продукты гидратации различаются по прочности. Основными носителями прочности являются гидросиликаты кальция. [6] В процессе гидратации клинкеров C3S и C2S помимо гидросиликатов кальция образуется гашёная известь Ca(OH)2, сохраняющаяся в цементном камне и препятствующая коррозии стали внутри цементного камня. [8]

Уравнения реакций для четырёх основных клинкерных минералов выглядят следующим образом [9] :

Для трёхкальциевого силиката 3 CaO ⋅ SiO 2 >>> (сокращённо C 3 S >>> ):

<3CaO.2SiO2.3H2O>+ <3Ca(OH)2>+ 502>>>»> 2 ( 3 CaO ⋅ SiO 2 ) + 6 H 2 O ⟶ 3 CaO ⋅ 2 SiO 2 ⋅ 3 H 2 O + 3 Ca ( OH ) 2 + 502 + 6H2O -> <3CaO.2SiO2.3H2O>+ <3Ca(OH)2>+ 502>>> <3CaO.2SiO2.3H2O>+ <3Ca(OH)2>+ 502>>>»/> Дж/г

Для двукальциевого силиката 2 CaO ⋅ SiO 2 >>> (сокращённо C 2 S >>> ):

<3CaO.2SiO2.3H2O>+ + 260>>>»> 2 ( 2 CaO ⋅ SiO 2 ) + 4 H 2 O ⟶ 3 CaO ⋅ 2 SiO 2 ⋅ 3 H 2 O + Ca ( OH ) 2 + 260 + 4H2O -> <3CaO.2SiO2.3H2O>+ + 260>>> <3CaO.2SiO2.3H2O>+ + 260>>>»/> Дж/г

Для трехкальциевого алюмината 3 CaO ⋅ Al 2 O 3 >>> (сокращённо C 3 A >>> ):

<3CaO.Al2O3.6H2O>+ 867>>>»> 3 CaO ⋅ Al 2 O 3 + 6 H 2 O ⟶ 3 CaO ⋅ Al 2 O 3 ⋅ 6 H 2 O + 867 + 6H2O -> <3CaO.Al2O3.6H2O>+ 867>>> <3CaO.Al2O3.6H2O>+ 867>>>»/> Дж/г

Для четырёхкальциевого алюмоферрита 4 CaO ⋅ Al 2 O 3 ⋅ Fe 2 O 3 >>> (сокращённо C 4 AF >>> ):

<3CaO.Al2O3.6H2O>+ <3CaO.Fe2O3.6H2O>+ 419>>>»> 4 CaO ⋅ Al 2 O 3 ⋅ Fe 2 O 3 + 2 Ca ( OH ) 2 + 10 H 2 O ⟶ 3 CaO ⋅ Al 2 O 3 ⋅ 6 H 2 O + 3 CaO ⋅ Fe 2 O 3 ⋅ 6 H 2 O + 419 + <2Ca(OH)2>+ 10H2O -> <3CaO.Al2O3.6H2O>+ <3CaO.Fe2O3.6H2O>+ 419>>> <3CaO.Al2O3.6H2O>+ <3CaO.Fe2O3.6H2O>+ 419>>>»/> Дж/г

Изменения физических свойств [ править | править код ]

При смешивании цемента и воды цементные частицы окружаются водой, которая составляет 50—70 объёмных процентов смеси. В результате химической реакции гидратации начинается образование иглообразных кристаллов. Спустя 6 часов образуется достаточное количество кристаллов и между цементными частицами формируются пространственные связи. Так происходит загустевание (схватывание) цементной смеси. [3] Процесс схватывания, вероятно, обеспечивается избирательной гидратацией клинкерных минералов C3A и C3S, а также развитием оболочек вокруг цементных зёрен и взаимной коагуляцией составных частей цементного теста. [11] Через 8—10 часов объём цементной смеси заполняет скелет иглообразных кристаллов, образованный преимущественно продуктами гидратации алюминатов C3A, поэтому такая структура называется алюминатной. С этого момента начинается застывание и набор прочности, которые связаны с формированием силикатной структуры, образующейся в процессе гидратации клинкерных минералов C3S и C2S. Результатом реакции силикатов и воды становятся очень малые кристаллы, объединяющиеся в гомогенную тонкопористую структуру, которая и определяет итоговую прочность цементного камня. Примерно через сутки силикатная структура начинает вытеснять алюминатную, а спустя 28 суток — полностью вытесняет её. [5] На практике формирование рыхлой алюминатной структуры из гидросиликата кальция в процессе схватывания отрицательно влияет на прочностные характеристики цементного камня. Поэтому в цементный клинкер вводится гипс, количество которого ограничивается допустимой концентрацией ангидрида серной кислоты SO3 в цементе по весу. [

3] Гипсовая добавка замедляет образование гидроалюмината кальция и каркас гидратированного цементного теста формируется за счёт гидросиликата кальция. [11]

Читайте так же:
Блоки цементные с дыркой

Гидратация цемента в период схватывания характеризуется выделением теплоты: в начале схватывания происходит быстрый подъём температуры, а в конце схватывания наблюдается температурный максимум. Скорость схватывания находится в зависимости от температуры окружающей среды. При низких температурах схватывание замедляется. При повышении температуры скорость схватывания увеличивается, однако при значениях температуры выше 30 °C может наблюдаться обратный эффект. [11]

Для полной гидратации цементного зерна необходимо количество воды, составляющее 40 % от его массы. При этом из указанного количества воды 60 % (или 25 % от массы цемента) будут химически связаны с цементом, а 40 % (или 15 % от массы цемента) останутся в порах геля. [12] Средняя величина удельного веса продуктов гидратации в насыщенном водой состоянии составляет 2,16. [13] Та часть воды (25 % от массы цемента), которая вступает в химическую реакцию с цементом, претерпевает объёмную контракцию (сжатие) в процессе реакции, составляющую примерно 25 % от её объёма. В итоге образующийся цементный камень частично уменьшается в объёме. Этот процесс называется усадкой, а величина уменьшения объёма — объёмом усадки. [12]

При полной гидратации цементного клея объём пор будет составлять примерно 28 [15] —30 [12] % от объёма образующейся структуры геля. При этом величина пористости геля в основном не зависит от водоцементного отношения смеси и степени гидратации, а является характерным показателем для марки цемента. [16] Размер гелевых пор составляет примерно 1,5—2 [15] (1—3 [17] ) нм в диаметре. [

4] Часть общего объёма цементного теста, которая не заполнена продуктами гидратации, образует взаимосвязанную систему капиллярных пор, беспорядочно распределённых по всему цементному камню. Капиллярная пористость цементного камня находится в прямой зависимости от водоцементного отношения смеси и в обратной зависимости от степени гидратации. Чем больше величина водоцементного отношения, тем больше капиллярных пор. В то же время по мере роста степени гидратации цемента будет уменьшаться объём капиллярных пор. Размер капиллярных пор составляет примерно 1,27 мкм. [19]

Структурно продукты гидратаци представляет собой гель, а сам процесс гидратации классифицируется как гелеобразование. [5] В процессе гидратации значительно увеличивается площадь поверхности твёрдой фазы цементного геля, что влечёт за собой повышение адсорбции свободной воды. При этом сохраняется расход воды в реакциях гидратации. Следствием этих двух процессов становится самовысушивание — явление уменьшения относительной влажности в цементном тесте. Самовысушивание снижает степень гидратации, поэтому для нормального протекания процессов твердения цементного теста необходимо поддерживать уровень влажности, как одно из условий нормального набора прочности. Процесс самовысушивания также компенсируется избытком воды при затворении цементной смеси (при значениях водоцементного отношения 0,5 и более). [20]

Сухая стяжка пола: делаем самостоятельно от А до Я

Привычная россиянам цементно-песчаная стяжка – классический способ выравнивания пола. Он сохраняет популярность, несмотря на растущую конкуренцию со стороны полусухой и сухой стяжки. В ряде случаев, когда нет возможности залить традиционный выравнивающий слой, или ограничено время на монтаж, строители рекомендуют все же выровнять пол фанерой или плитами ОСБ, установленными на маяки, с засыпанным между утеплителем.

Вот что собой представляет сухая стяжка, о которой пойдет речь в этой статье. Рассмотрим виды, достоинства и недостатки, а также что за материалы для сухой стяжки пола понадобятся. Не обойдем стороной цену сухой стяжки.

Второе название – сборная, потому что предстоит собирать конструкцию из набора элементов. Это не новая идея, скорее хорошо забытая старая. Несколько десятков лет назад советские дома массово снабжались насыпными полами, потом популярность сборных конструкций снизилась. Но немецкий производитель KNAUF и компания из Финляндии OPTIROC, представившие на российском рынке готовые комплексы материалов для сборных полов, возродили интерес к сухой стяжке.

Итак, как это делается. Сначала устанавливаются направляющие. Потом на плиты перекрытия (либо между лагами) насыпается слой утеплителя. Сверху укладывают выбранный листовой материал (о вариантах расскажем в последующих разделах). Так получается готовая база для монтажа финишного декоративного напольного покрытия.

Давайте разберемся, в каких случаях сухая стяжка в квартире предпочтительнее мокрой.

  1. Если здание старое, и надежность несущих конструкций вызывает сомнения. Вес листового и насыпного материала в разы ниже эквивалентного по толщине слоя цементно-песчаного раствора. А значит и нагрузка на деревянные перекрытия.
  2. Если нет в запасе месяца на просушку залитого раствора, поджимают сроки.
  3. Если монтаж выполняется в холодное время года, и мокрая стяжка не осуществима по техническим причинам.
  4. Если в ходе реконструкции деревянного пола устанавливается система «теплый пол».

Сухую стяжку начинают после успешных испытаний систем водоснабжения и отопления.

Прежде всего, сухие стяжки классифицируют по используемым материалам листов (ГВЛ, ДСП, ОСП или фанера) и насыпному утеплителю (керамзит, перлит, пенополистирольная крошка, минеральная вата).

О преимуществах использования разных материалов читайте в последующих разделах.

Поскольку наибольшим спросом у покупателей в России пользуются элементы для сухой стяжки пола бренда Кнауф, остановимся подробнее на внутренней классификации этого производителя. Немецкая фирма выделяет группы продукции «Альфа», «Бета», «Вега» и «Гамма». К какой группе относится образец, зависит от назначения и трудности монтажа. Группы “Альфа” и «Бета» созданы для перекрытий с ровной поверхностью. Отличие второй в предназначении для укладки по слою из тепло- и звукоизоляционных пористо-губчатых или пористо-волокнистых материалов. Тут и вспененный полистирол, и полиэтилен “Вилатерм”, и минеральная вата в виде плит. Применение продукции из группы “Вега” – третий уровень сложности, подразумевает, что звукоизоляционный и выравнивающий слой выполнен из сыпучего материала.

Четвертая группа “Гамма” объединяет свойства двух предыдущих, укладывают и на плитные, и на сыпучие утеплители.

Плюсы и минусы

Начнем с того, какие сухая стяжка пола предполагает плюсы, о недостатках поговорим в конце раздела. Монтажные работы по обустройству конструкции пола без применения пескоцементного раствора значительно быстрее, а значит, экономят время хозяев. После потраченного на мокрую стяжку дня придется ждать окончательного затвердевания слоя еще 4 недели, при чем периодически увлажняя раствор. После дня, в который уложили листовой выравнивающий слой, ничто не помешает делать чистовой пол сразу же.

Второе по значимости достоинство сухой стяжки – простота, обустройство не требует специальных знаний и навыков больше, чем можно почерпнуть при подготовке в видео и инструкциях.

Ошибки, часто допускаемые при замешивании раствора для цементно-песчаной стяжки пола, в этом случае не грозят превратить выравнивание пола в кошмар для неопытных хозяев. В пользу выбора листового выравнивания говорит и несложный расчет необходимых составляющих для сухой стяжки пола онлайн калькулятором. Это надежно и не занимает много времени. Отзывы о сухой стяжке отмечают высокие тепло- и звукоизоляционные свойства такого пола – если ответственно подойти к выбору материалов для сухой стяжки пола. Не обязательно монтировать сухую стяжку за один прием, можно по частям, с перерывами, что запрещено при заливке помещения раствором для цементно-песчаной стяжки.

Еще один из плюсов сухой стяжки – доступность коммуникаций, проложенных в таком полу. А значит, там разместятся отопительные трубы, электрические провода или кабели – все линии, к которым хозяину удобно добираться, чтобы устранять неполадки. Последнее по упоминанию, но не по важности достоинство сухой технологии выравнивания пола – обойдется конструкция не дороже классической цементно песчаной стяжки. Так что за перечисленные преимущества даже не придется переплачивать. К тому же, монтаж возможен круглый год.

Читайте так же:
Закачка цемента под давлением

Минусы сухой стяжки – это меньшая прочность и долговечность по сравнению с мокрой и боязнь влаги.

Следовательно, рекомендуется выбирать традиционное выравнивание раствором, если в помещении планируется высокая нагрузка на пол. Альтернатива – увеличение числа лаг, но это не панацея – поможет не в каждом случае.

Также лучше отказаться от сухой стяжки в помещениях с повышенной влажностью (это в первую очередь санузлы и кухни). Более того, беречь от влаги предстоит и материалы перед монтажом, и готовую стяжку до укладки финишного покрытия. Недостатком считается и несовместимость сухой стяжки с водяным теплым полом.

Материалы и инструменты

Как уже упоминалось, для разных видов сухой стяжки потребуется разный набор элементов. Например, в качестве листового материала чаще берут гипсоволоконные листы уменьшенного до 2 раз формата. Советуем выбирать следующие размеры: 100 х150, либо 60х120 см (и толщиной в 1 см). Вместо малоформатного листа ГВЛ, конечно, никто не запретит взять и стандартный, но из-за большого веса с ним трудно работать в одиночку. Другие варианты менее распространены, но тоже допустимы – листы фанеры, ОСП или ДСП.

Насыпным утеплителем, как правило, служит мелкофракционный керамзит. Но не менее эффективна сухая смесь для стяжки пола и на основе перлита или пенополистирола. Однако пенополистирол горюч и стоит немало. Более устойчивым к горению вариантом будет базальтовая вата, у которой, к сожалению, не на высоте теплозащитный показатель. В общем, керамит не зря используют чаще других утеплителей.

Классическая гидроизоляция представлена полиэтиленовой плёнкой. Но если от изоляционного слоя требуется воздухопроницаемость, прокладывают парафиновую или битумную бумагу. Как правило, это необходимо в случае с деревянными перекрытиями. Рубероид и пергамин также справляются с пароизоляцией в стяжке пола. Не подразумевающие альтернатив элементы – это саморезы для крепления листов, клей ПВА и демпферная лента.

Набор инструментов не предполагает экзотики, скорее всего, дома найдется все. Но на всякий случай проверьте и держите под рукой:

  • рулетку;
  • маркер (карандаш);
  • электролобзик или острый нож;
  • шуруповёрт;
  • узкий шпатель и кисть;
  • уровень и правило;
  • маяки (подойдет и металлический профиль, и трубы малого диаметра, и брус);
  • защитный респиратор и очки (при использовании сыпучего утеплителя мелкой фракции будет пыльно).

Технология и устройство сухой стяжки

Краткая инструкция по устройству сухой стяжки пола выглядит так:

  • очищаем черновой пол;
  • устраняем дефекты;
  • прокладываем слой гидроизоляции;
  • выставляем маяки;
  • засыпаем и выравниваем утеплитель;
  • укладываем листовой материал.

Такое руководство подойдет опытному строителю, имеющему представление о технологии перечисленных этапов. Для начинающих мастеров в последующих разделах предлагаем подробное описание предстоящих работ.

Пошаговая инструкция

Первый шаг, как всегда, подготовка. В случае с сухой стяжкой пола подготовка начинается с обеспечения и поддержания низкой или нормальный влажности в помещении, значение имеет и температурный режим. Следим, чтобы в комнате было не холоднее +5 градусов по Цельсию. Также заканчиваем к моменту начала сухого выравнивания пола монтаж сантехники и электрики, «мокрые» строительные работы.

Подготовка основания

Теперь зачищаем поверхность перекрытия. Демонтируем старое напольное покрытие, избавляемся от строительного мусора и пыли (пыль удаляется специальным пылесосом, бытовой не подойдет). Заполняем цементно-песчаным раствором марки не ниже 100-150 трещины и выбоины в черновом полу, стыки между элементами перекрытия, щели вдоль линии примыкания частей основания к несущим и ограждающим конструкциям (стенам). По периметру комнаты наклеиваем демпферную (кромочную) ленту.

Паро-гидроизоляция

Сразу оговорим исключение из правила – случай, когда допустимо не прокладывать изоляционный слой. Выбор экструдированного вспененного утеплителя, характеризующегося замкнутыми порами, позволяет обойтись без сплошной гидроизоляции. Тогда проклеиваем скотчем стыки между листами. В остальных случаях пароизоляционным слоем рекомендуется не пренебрегать. Рассмотрим основные способы: применение полиэтиленовой пленки и битумной (парафинированной) бумаги. Бетонный черновой пол покрывают полотнами полиэтилена толщиной до 0,2 мм с нахлестом друг на друга по 20 см и выводом краев на перегородки выше уровня стяжки. Стыки фиксируют с помощью мастики. Для деревянных перекрытий берут специализированную бумагу, которая предполагает 5 см нахлеста соседних полотен, а выводить на стену крайние полотна не требуется.

Установка маяков

Определяемся с направляющими – покупаем маяки, металлический профиль, тонкие трубы или брус. Без этих элементов не получится ровная поверхность утеплителя. Крепим маяки по отметкам, нанесенным с помощью строительного уровня. Укладка утеплителя

Если это керамзит, постепенно засыпаем слой, начиная от дальней стены и продвигаясь к двери. В разных источниках встречается рекомендуемая минимальная толщина слоя от 2 до 40 миллиметров. Отталкивайтесь от особенностей помещения либо выбирайте золотую середину (20 мм утеплителя). Выравниваем слой, опирая правИло о края маяков и стараясь не повреждать керамзит. Если это пенополистерол (для тех, кто хочет поднять уровень пола и звукоизолировать помещение), укладываем материал без зазоров между соседними листами. Но технологией предусмотрен зазор по периметру в 10 мм, предохраняющий слой от деформаций из-за температурных перепадов. Заполните оставшееся пустым пространство базальтовой ватой (подойдет и другой звукоизоляционный материал).

Монтаж листового материала

Промежуточный слой стяжки готов, переходим к финальному этапу. Помним, что сухая стяжка пола Кнауф зачастую предлагается уже в виде двухслойных плит и экономит время хозяев. Но и Кнауф, и другие производители продают в том числе и однослойную стяжку, которая предполагает самостоятельный монтаж в 2 слоя. В этом случае следим за тем, чтобы стыки на верхнем и нижнем слоях нигде не совпали. Для это смещаем укладку на пол-листа, покрываем клеем поверхность и проходимся зубчатым шпателем.

Сухая стяжка Knauf удобна еще и наличием стыковочных элементов, замков, которые соединяются при монтаже. Плиты укладываем, начиная с угла (предварительно проложив к углу дорожку из плит), и аккуратно с минимальным нажимом наступая на гранулы под элементами дорожки. На плитный утеплитель листовой материал укладываем поперек, закрывая соединения. Стыки плит перед укладкой промазываем клеем. Если приходится обрезать лист, используем остаток в следующем ряду, таким образом сокращаем отходы листового материала.

Далее крепим листы саморезамами, выбирая подходящую длину, чтобы хватило на толщину плит (до 35 мм). Прикручивая лист, становитесь на него, чтобы придавить, и держите шуруповерт перпендикулярно поверхности пола. Утапливайте головку на миллиметр от поверхности. Последний шаг – шпаклевка вкрученных саморезов и мест стыков листов.

Итак, прошло несколько часов (вместо месяца), а поверхность выровнена и готова к укладке декоративного напольного покрытия. Плюсы сухой стяжки на лицо, почитайте отзывы покупателей и посмотрите тематические видео перед тем, как окончательно принять решение о способе выравнивания пола. И, конечно, не забывайте следовать инструкциям.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector