Основой любого вяжущего является цементный клинкер и только 15-20% минеральных добавок. Он определяет прочность цемента и другие его свойства. Он представляет собой продукт обжига сырья (в основном известняка и глины) в виде зерен размером от 1 до 6 см.
Из чего делают цемент: от теории к практике
Оглянитесь вокруг, почти все здания и сооружения вокруг нас держатся только на цементе. Цементный бетон способен выдерживать любые нагрузки и негативные воздействия извне в течение десятилетий. Что же делает его таким особенным: его состав, рецепт, технология производства, «секретный ингредиент» или все это вместе? Сегодня мы рассмотрим, из чего состоит цемент, каковы его свойства и как можно самостоятельно приготовить высококачественную цементную смесь. Как всегда, на homius.ru лучшие способы сделать свой дом теплым и уютным.
- 1 Нормативные документы
- 2 Основные характеристики
- 3 Из чего делают цемент: подробный состав
- 3.1 Химический состав цемента
- 5.1 Как приготовить цементный раствор из творога
- 5.2 Цемент по нетрадиционной технологии
- 5.3 Пропорции для цементного раствора, или Как правильно разводить цемент
Нормативные документы
Сертификация требуется для каждого строительного материала. Существует длинный перечень ГОСТов и СНиПов, в соответствии с которыми изготавливаются цементные смеси. Стандарты определяют не только качество сырья, но и область применения, правила транспортировки, испытания и многое другое.
Где можно найти эти стандарты?
- ГОСТ 31108-2003 «ЦЕМЕНТЫ ОБЩЕСТРОИТЕЛЬНЫЕ. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ»;
- ГОСТ 30515-97 «ЦЕМЕНТЫ. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ»;
- ГОСТ 10178-85 «ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ И ШЛАКОПОРТЛАНДЦЕМЕНТ. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИя».
В этих документах вы также найдете дополнительные законы и стандарты, которые помогут вам выбрать правильный материал для строительных работ.
Основные характеристики
Какие свойства цемента следует учитывать в первую очередь?
- прочность цемента, как и бетона, – важнейший показатель, который является определяющим при выборе сырья для строительства. Этот параметр тестируется исходя из максимальной нагрузки, которую может выдержать цементная балка;
Интересный факт! Образец, подлежащий испытанию, должен сохнуть не менее 28 дней перед тем, как подвергнуться испытанию.
На прочность обычно указывает маркировка блока. Обычно используются следующие обозначения: M400 или M500. Имеются варианты цемента с вяжущими от М300 до М800.
- активность при пропаривании – ещё одна немаловажная характеристика, показывающая, насколько активно гудронирует вяжущий состав. От этого показателя напрямую зависит прочность вяжущего компонента и время теповлажностной обработки. Существует 3 группы по пропариванию. Первая – самая лучшая и эффективная;
Осторожно. Многие технологи экспериментируют, добавляя меньшее количество цемента, когда у них есть первая группа в паре. Благодаря хорошей активности цемента, продукт быстрее достигает необходимой прочности. Если результаты теста показывают группу активности 3, пора увеличить температуру TBO, продолжительность или даже количество связующего.
Это два наиболее важных свойства связующего, используемого в любом строительстве. Поэтому эти свойства проверяются для каждой новой партии, даже если она прошла проверку качества. На основании полученных данных вносятся коррективы в состав.
- сроки схватывания – время, когда начинает схватываться цементный состав. Обычно оно составляет от 45 минут до 10 часов. Чем выше температура, тем быстрее наступает схватывание;
- насыпная плотность – в рыхлом состоянии она равна примерно 900−1100 кг/см 3, в уплотнённом – 1400−1700 кг/см 3, истинное это значение − 3000−3100 кг/см 3 ;
- водопотребность – необходимое количество воды для гидратации цемента и создания пластичности теста. Как правило, берётся примерно 17% воды от массы цемента, необходимой для гидратации. Но бывает, что такой показатель увеличивают из-за того, что водопотребность самого цемента выше.
Качество вяжущего проверяется в заводских лабораториях, на основании этих испытаний выдается сертификат качества, из которого видны все свойства. Однако мы получаем его только через месяц, так как сертификат выдается на основании испытаний образцов 28-дневной давности. Поэтому каждая новая партия проходит проверку качества в независимой лаборатории. Последнее зависит от состава самого связующего.
Из чего делают цемент — основное сырье
Сырьем для производства служат твердые полезные ископаемые, расположенные в непосредственной близости от предприятий по производству цемента.
Карбонатные породы и глины используются для производства клинкера, который является результатом совместного сжигания пород.
Первая категория минеральных образований потребляется в больших количествах и состоит из разновидностей известняка с аморфной или кристаллической структурой:
- мел — мягкая горная порода белого цвета, состоит из карбоната кальция с примесью магния, оксидов металлов и зерен кварца;
- мергель — естественная смесь из 50-75% кальцитовых производных с 25-50% силикатных глинистых образований, хорошо подходит для производства цементного клинкера;
- ракушечник — это известняк из раковин морских животных, его метаморфизованная давлением при высокой температуре разновидность называется мрамором;
- доломит — помимо кальциевого карбоната СаСО3, имеет в составе магниевую составляющую: MgCO3.
Глинистыми породами, придающими клинкеру силикаты, являются глина, глинистый и глинистый сланец. Для удешевления производства и придания цементу особых свойств в технологии используются такие сплавы, как глинозем, железо, кремний и отходы плавильных заводов.
Что такое цементный клинкер
Это продукт, полученный путем спекания при температуре 1450 °C двух горных пород, а именно 75 % известняка и 25 % глины. Клинкер выходит из печи в виде гранул размером 10-60 мм.
Химический состав прокаленного балласта отдельных производителей может варьироваться, приводится среднее процентное распределение:
- СаО — 67;
- SiO2 — 22;
- Al2O3 — 5;
- Fe2O3 — 3.
Щебень из печи — не единственный компонент производства портландцемента. Чтобы замедлить время схватывания конечного продукта, зерна измельчают в тонкий порошок, добавляя в клинкер до 6 % сульфата кальция CaSO3, содержащегося в гипсе или гипсовой породе.
Ингредиенты измельчаются в шаровых мельницах, а конечный продукт пневмотранспортом подается в многотонные силосы.
Производство цемента регулируется государственными стандартами: ГОСТ 30515-2013 — общие технические условия, ГОСТ 10178-85 и 31108-2003 на портландцемент для строительства. Для специальных типов были разработаны отдельные стандарты.
Основные характеристики продукта
Показатель насыпной плотности цемента составляет 900-1100 кг/м³, 1400-1700 в уплотненном состоянии. Фактические значения удельного веса достигают 3 т/м³. Существует несколько технических характеристик, по которым можно оценить качество связующего порошка:
- Тонина помола — определяет активность цемента: чем меньше частички, тем большую поверхность в один слой они покрывают. Контрольные замеры выполняют рассеиванием на сите с ячейкой 80 мкм.
- Водопотребность — количество влаги, необходимой для гидратации цемента и придания тесту пластичности. Излишняя вода в растворе приводит к образованию пор и трещин, снижению прочности.
- Морозостойкость — способность изделий на основе цементного порошка выдерживать многократные заморозки и оттаивания без разрушения. Необходимого показателя добиваются специальными добавками при замешивании раствора.
- Время схватывания — в зависимости от густоты замеса находится в диапазоне 0,7-10 часов. Показатель зависит и от количества гипса, добавляемого в клинкер при размоле.
- Прочность определяется по разрушению образца, изготовленного из цемента от каждой партии выпущенного раствора. Возраст кубиков устанавливается стандартом — 28 дней.
Паспорта качества заполняются для всех партий, отгружаемых с цементного завода, с перечислением указанных характеристик. Потребители сами проверяют поступающую продукцию, чтобы убедиться в добросовестности поставщика.
