Цемент что такое: Цемент | это… Что такое Цемент?

что это такое, состав, применение в строительстве, технические характеристики

В качестве вяжущего при изготовлении бетона, штукатурки чаще всего выступает цемент. Он связывает между собой остальные компоненты смеси и обеспечивает прочность при застывании.

Содержание

1. Описание и свойства материала
2. Состав и производство
3. Технические характеристики
4. Разновидности и область применения
5. Марки цемента
6. Признаки качественного цемента
7. Обзор производителей

Описание и свойства материала

Цемент – гидравлическое вяжущее вещество неорганического происхождения. Под действием воды, водных растворов и других жидкостей он сначала превращается в пластичную массу, а затем в камневидное тело. В отличие от других вяжущих – гипса, извести – материал твердеет во влажных условиях и не только на воздухе.

Преимущества гидравлического вяжущего обнаружили еще в Древнем Риме. Однако только в средние века заметили, что обжиг известняка, загрязненного глиной, приводит к образованию строительного камня, который по прочности не уступает римским пуццолановым смесям. Так были выделены главные компоненты материала.

Цемент – мелкодисперсный порошок серого цвета, может иметь зеленоватый или желтоватый оттенок. Тонкость помола влияет на стоимость: чем тоньше порошок, тем дороже, так как быстрее схватывается. На рынке материал предлагают в бумажных и полиэтиленовых мешках разного объема.

Состав и производство

Главные составляющие – известняк и глина. Добывают их из горных пород. Карбонатные ингредиенты получают из мела, известняка, доломита. Глинистые – из глинистых сланцев, суглинка, монтмориллонита. В зависимости от назначения и типа цемента потребуются и дополнительные компоненты: железо, кремний, глинозем.

Состав цемента не точен. Доля компонентов варьируется в определенном диапазоне, чтобы получить необходимые свойства на базе имеющихся материалов.

Получают материал по 3 основным технологиям.

• Мокрый – таким методом производят цемент из мела, глины и добавок, содержащих железо. Берут материалы с высокой влажностью: 20 процентов у глины, 20 процентов у мела. Сырье перемалывают в водной среде и получают шихту с влажностью от 30 до 50%. Материал обжигают в печи. В результате получают цементный клинкер. Его растирают в порошок с добавками, определяющими некоторые свойства смеси.
• Сухой – сырьевая шихта сухая, потому что все составляющие во время или до помола высушиваются. Метод рекомендуется, если влажность исходного сырья не превышает 10%.
• Комбинированный – предполагает 2 способа. Замес представляет собой шлам, перемешанный с водой. Его обезвоживают на фильтрах до 16–18% и обжигают. Другой вариант: сырье высушивают и перемалывают, а затем шихта гранулируется с добавкой 10–14% воды. Гранулы обжигают и измельчают.

Расход тепла при мокром способе значительно выше, поэтому в последнее время предпочтение отдается сухим способам.

Изучаю информацию в интернете

33. 33%

Советуюсь со специалистом

33.33%

Оба варианта

33.33%

Проголосовало: 3

Технические характеристики

Главная характеристика цемента – марка. Хотя это и условная величина, именно она определяет, на сколько прочным будет застывший кладочный или штукатурный состав. Определяется она как предел сжатия, который может выдержать образец, находясь под нагрузкой в течение 28 суток. Нагрузка измеряется в МПа. По данным тестов рассчитывают единицы активности цемента и определяют его прочность.

В маркировке величина обозначается литерой «М». Выпускают марки М200, М300, М400, М500, М600. Цифра указывает, какое давление выдерживает материал при сжатии.

Другие свойства цемента:

• Стойкость к коррозии. Агрессивные вещества – кислотные ангидриды в дыме, соли, растворенные воде – вызывают разрушение. Чтобы увеличить стойкость к коррозии в сырье вводят гидроактивные материалы, подавляющие активность солей. Такой же эффект могут дать полимерные добавки.
• Водопотребность – процентное соотношение воды и цемента, необходимое для образования качественного раствора. Показатель для разных смесей отличается: зерна по-разному впитывают воду, поэтому разводить материал нужно разным количеством жидкости. Например, водопотребность портландцемента составляет 22–28%.
• Тонкость помола – чем тоньше измолот цемент, тем пластичнее готовая смесь и тем быстрее застывает. В то же время тонкость помола увеличивает водопотребность, но не растворимость.
• Морозостойкость – определяется как способность выдерживать полный цикл замораживания и оттаивания. В порах застывшего раствора остается вода, а она при замерзании увеличивается в объеме и разрывает материал. Чтобы компенсировать этот недостаток, в цемент добавляют древесный лак, абиетат натрия.
• Срок схватывания – зависит от многих факторов. Как правило, слишком быстрое схватывание не является достоинством. В норме первые признаки фиксации должны появиться через 45 минут, а полное затвердевание наступает спустя 10 часов.

При выборе материала важны все его характеристики.

Разновидности и область применения

Применение цемента определяется его составом и характеристиками.

• Портландцемент – база для самых разнообразных кладочных растворов, штукатурки и конструкционных бетонов. Обычно предлагается в виде сухой смеси. Разнообразные добавки изменяют свойства: регламентируют сроки схватывания, морозостойкость, устойчивость к агрессивным химическим веществам.
• Сульфатостойкий – состав, устойчивый к кислотам и щелочам. Применяется для изготовления бетона для подземных и подводных объектов.
• Глиноземный – в исходное сырье добавляют гипс и глиноземный шпат. Первая составляющая обеспечивает быстрое схватывание, вторая – водостойкость. Глиноземный цемент берут при производстве материалов для стен, перекрытий, фундамента, эксплуатирующихся в условиях высокой влажности.
• Кислотоупорный – специальный вид с высоким содержанием кварцевого песка и кремнефтористого натрия. Вместо воды включает жидкое стекло. Материал используется при сооружении объектов химической промышленности.
• Расширяющийся – особенность материалов этой группы – способность увеличиваться в объеме при изготовлении раствора. Получают такой эффект благодаря расширяющей добавке. Различают несколько модификаций: водонепроницаемый – для изоляции железобетонных конструкций, гипсоглиноземистый – для водостойких бетонов, напрягающий – создающий предварительное напряжение при производстве железобетонных конструкций.
• Шлакопортландцементный – содержит до 25% гранул шлака. Добавка снижает стоимость бетона, но удерживает высокий уровень прочности. Материал используют в крупномасштабном строительстве.
• Тампонажный – специальная разработка для тампонирования нефтяных и газовых скважин. Отличается очень высокой прочностью даже на стадии застывания.
• Цветной – содержит красящие пигменты. Обычно марка цветной смеси низкая, применяется он при изготовлении декоративных штукатурок.

На сегодня известно более 30 разновидностей цемента, имеющих как широкое, так и специальное назначение.

Универсальность

Способность затвердевать во влажных условиях

Высокая морозостойкость

Устойчивость к коррозии

Влагостойкость

Зависимость свойств от величины зерна

Неточность состава

Марки цемента

Марка выражается в числах от М200 до М600 с шагом в 50 или 100 и обозначает предел сжатия от 10 до 60 МПа. Классификация следующая.

• М200 – используется для изготовления штукатурных и кладочных растворов. Особенность материала – способность набирать прочность при высокой влажности. Это и обеспечивает штукатуркам стойкость к сырости.
• М300 – выдерживает большее давление, но используется так же для штукатурных смесей. Встречается редко.
• М400 – применяется при замешивании бетонов для сборной и железобетонной конструкции. Материалы на его основе берут для возведения надземных и подводных сооружений.
• М500 – используется для получения материалов для перекрытий, балок, сборного железобетона, фундамента. Используется в строительстве чрезвычайно широко. Изготавливают из него бетоны любой прочности до марки М500.
• М600, М800 – в свободной продаже встречается крайне редко. Предназначен для возведения специальных объектов гидротехнических сооружений, атомных станций, военных бункеров.

Помимо марки, имеет значение модификация. Для производства сборного железобетона лучше брать соответствующую марку цемента категории Б – быстротвердеющая.

Признаки качественного цемента

Определить, насколько цементный состав соответствует заявленной марке, можно по некоторым признакам.

• Помол – наиболее качественным считается помол от 350 до 380. Порошок достаточно мелкий, чтобы раствор из него затвердел через 3 часа, но при этом не впитывает много воды.
• Доля щелочи – по стандарту она не должна превышать 0,6%. При избытке щелочи цемент теряет свои вяжущие качества.
• Однородность – в сухой строительной смеси комки отсутствуют. Плотные образования с острыми кромками указывают на давность продукта или на плохие условия хранения.
• Цвет – от светло- до темно-серого. Допускается зеленоватые оттенки. Затворенный цемент имеет однородный темно-серый цвет без включений.
• Запах – цемент обладает характерным «могильным» запахом. Может ощущаться легкий оттенок аммиака.
• Упаковка – на мешках и пакетах должен быть указан штрих-код, дата и место выпуска, сертификат качества, соответствие ГОСТ. Пакет должен быть целым, желательно с неповрежденным полиэтиленовым слоем.
• Срок годности – составляет 3–6 месяцев от даты производства. Чем свежее цемент, тем лучше. На срок влияют условия хранения и транспортировки. Слежавшаяся смесь требует больше воды, теряет прочность. Чтобы определить, годится материал или нет, нужно ударить рукой по углу мешка или пакета. Старый заполнитель или неправильно хранящийся в углах превращается в камень.

Открытый или поврежденный мешок не стоит покупать даже с большой скидкой. Материал в нем как минимум отсырел, так как не относится к гидрофобным.

Обзор производителей

Цемент для работы лучше брать свежий, поэтому стоит обратить внимание на отечественный стройматериал. 

• «Евроцемент Групп» – группа предприятий, выпускающая строительные смеси. Предлагает лучший цемент марки М400 и М500, как стандартный, так и модифицированный. Составы отличаются высокой морозостойкостью.
• Щуровский завод в Коломне – производит линейку Хольцим. Цемент отличается высокой прочностью, обусловленной новшеством в технологии: используется клинкер с малым содержанием железа.
• Завод «Каменный цветок» – выпускает один из лучших цементов М500. Продукт отличается высокой скоростью высыхания и отсутствием трещин.

CimSa – турецкая фирма, выпускающая лучший цемент М600. Материал чрезвычайно прочен, устойчив к атмосферным явлениям. Получают цемент сухим методом, что обеспечивает низкое водопоглощение и повышенную морозостойкость.

Всё о цементе — история, разновидности и способы изготовления

Всё о цементе — история, разновидности и способы изготовления

Всё о цементе — история, разновидности и способы изготовления

Содержание

org/ItemList»>
1. Что это?
2. Изготовление цемента
3. Состав цемента (клинкера)
4. Маркировка цемента
5. Разновидности цемента

Современному человеку трудно себе представить строительную площадку, где бы не использовался 

Что это?

Цемент – это вяжущее гидравлическое вещество, получаемое искусственным путем. Благодаря своему химическому составу цемент при взаимодействии с водой или любой другой жидкостью, образует сначала пластичную массу, а затем затвердевает, превращаясь в искусственный камень. Используют его преимущественно для производства бетона или строительных растворов.

Изготовление цемента

Изготовление цемента проходит в несколько этапов. На первом из них, происходит нагрев до 1450°С смеси из гашеной извести и глины (могут использоваться и другие материалы со сходным составом и достаточным уровнем активности). При этом происходит частичное плавление компонентов, в результате чего образуются гранулы клинкера. Далее их перемешивают с гипсом (управляет процессом схватывания и может быть заменен другими соединениями сульфата кальция) и тщательно перемалывают. В зависимости от вида цемента, возможно добавление и других элементов, которые впоследствии окажут воздействие на свойства цемента. Что касается усредненных параметров клинкера, то обычно в его состав входит СаО – 67%, SiO2 – 22%, Al2О3 – 5%, Fe2O3 – 3% и другие компоненты — 3%.

Состав цемента (клинкера)

По своему составу цемент не однороден. В его состав входят такие компоненты, как:

1. алит — трехкальциевый силикат (Са3SiO5), структура которого модифицирована за счет размещения в решетке инородных ионов, в частности Mg2+, Al3+ и Fe3+. Важной характеристикой алита выступает его относительно быстрая реакция с водой. И именно он играет ключевую роль в развитии прочности обычных цементов, при этом  для 28-суточной прочности его вклад особенно важен. Помимо этого его содержание в составе клинкера достаточно велико – 50-70%;
2. белит — двукальциевый силикат (Ca2SiO4) состав которого изменен вследствие введения в его структуру ионов других элементов. В отличие от алита, он медленно вступает в реакцию с водой вследствие чего его влияние на прочность в течение первых 28 суток не существенно. Однако в более поздние сроки он существенно увеличивает прочность, так что если сравнивать чистые алит и белит спустя год, то свойства их окажутся практически идентичными. Содержание белита в клинкере составляет обычно около 15-30%;
3. алюминатная фаза — трехкальциевый алюминат (Са3Al2O6), который был подвержен сильному изменению за счет ионов инородных элементов. Наибольшее влияние на него оказывают Si4, Fe3+, Na+, К+. Алюминатная фаза вступает в реакцию с водой очень быстро и может спровоцировать слишком быстрое схватывание, в связи с чем в состав цемента и вводится гипс или аналогичные ему компоненты, которые способны контролировать момент схватывания. Количество алюминатной фазы составляет около 5-10% клинкера;
4. ферритная фаза  — четырехкальциевый алюмоферрит (Ca2AlFeO5), измененный в процессе смещения соотношения Al/Fe, а также введения в его структуру инородных ионов. Скорость взаимодействия с водой его не постоянна и может существенно меняться  зависимости от внешних факторов. Но в среднем можно сказать, что она является промежуточной между скоростями алита и берита. В составе клинкера на долю ферритной фазы приходится 5-15%;
5. другие элементы. В состав клинкера также обычно входят и такие соединения как щелочные сульфаты и оксид кальция, однако доля их не существенна.

Маркировка цемента

В зависимости от назначения цемент обладает различными физико-техническими свойствами. Поэтому существует общепринятая система маркировки, которая позволяет специалистам легко определять какой именно цемент необходимо использовать в каждом конкретном случае. Наша компания занимается производством тротуарной плитки и других изделий из бетона только из высококачественного цемента марки М500.

Маркировка осуществляется по двум параметрам. Первый – способность выдерживать определенную нагрузку. Обозначается он при помощи букв М или ПЦ и цифр, начиная от 100 с шагом обычно в 100 единиц. Таким образом, маркировка М400 будет означать, что этот цемент способен выдерживать нагрузку в 400 кг/см. При этом надо отметить, что разница между цементом различных марок весьма существенна. И относится это не только к качеству, но и к стоимости. Так, например, цемент марки М600 считается «военным» и используется при строительстве сложных объектов с повышенными требованиями к прочности (бомбоубежище, шахты для ракет). В то время как М500 относится к самым распространенным маркам цемента и используется повсеместно. При этом цена их разнится примерно в 2 и более раза. Так же на сегодняшний день существует еще один параметр прочности цемента – его класс. Отличие его от марки заключается в том, что при его определении выводится не средний показатель, а требуется не менее 95% обеспеченности (другими словами – 95 образцов из 100 должны соответствовать определенному классу). Выражается класс в числах от 30 до 60, обозначающих прочность при сжатии.

Второй параметр маркировки – процентное содержание добавок. Этот параметр имеет важное значение, так как от количества добавок во многом зависит прочность и пластичность цемента. Обозначается он при помощи буквы Д и цифр (процент добавок). Таким образом, маркировка Д20 говорит о том, что в состав цемента входит 20% добавок.

Разновидности цемента

Что касается разновидностей цемента, то их достаточно много. Самым распространенным, впрочем, остается портландцемент.

1. Портландцемент и все его разновидности. Количество видов этого цемента достаточно велико. К ним, в частности, относятся шлакопортландцемент, портландцемент с минеральными добавками, тампонажный цемент и т.д. Предназначен этот вид цемента для нефтяных и газовых скважин и других целей.
2. Гидрофобный цемент получают его  путем измельчения клинкера портландцемента, гипса и гидрофобизирующих добавок. В результате такой цемент весьма устойчив к влаге, имеет меньшее водопоглащение, практически водонепроницаемы и обладают высокой степенью морозоустойчивости.
3. Шлаковый цемент изготавливают из доменных шлаков, к которым добавляются определенные добавки (ангидрид, известь и т.д.)
4. Быстротвердеющий цемент применяется в производстве железобетонных конструкцией. Его отличительной особенностью можно назвать  то, что прочность его быстро нарастает в начальный период времени.
5. Глинозёмистый цемент состоит из смеси известняков и боксита, которые подлежат обжигу. В результате получается клинкер, который впоследствии и станет  глиноземным цементом.
6. Сульфатостойкий цемент. Данный вид цемента не заменим при возведении конструкций, находящихся в постоянном контакте с морской водой или другой средой с повышенным содержанием сульфатов. Обусловлено это тем, что он практически не восприимчив к воздействию такой достаточно агрессивной среды.
7. Расширяющиеся цементы составляют целую группу разнообразных веществ. Объединяет их способность увеличивать свой объем в процессе твердения. Этот вид цемента нашел свое применение в заделке стыков сборных конструкций, производстве напорных труб и т.д.
8. Магнезиальный цемент представляет собой вещество, которое практически не подвержено повреждению  со стороны масел и смазок, щелочей и солей. Также к его ключевым характеристикам относится эластичность, высокая огнестойкость, низкими показателями теплопроводности.

• Чертёж теплицы из поликарбоната
• Состав тротуарной плитки
• Речной песок
• Первый в мире небоскрёб-теплицу построили в Швеции
• Классификация натуральных камней

ЦЕМЕНТ 101 — Знакомство с самым важным строительным материалом в мире

Введение

Цемент — это любое вещество, которое связывает другие материалы посредством комбинации химических процессов, известных под общим названием «схватывание». ¹ Цементы представляют собой сухие порошки, и их не следует путать с бетонами или растворами, но они являются важным компонентом обоих этих материалов, в которых они действуют как «клей», придающий прочность конструкциям. Раствор представляет собой смесь цемента и песка, тогда как бетон также включает грубые заполнители (рис. 1). ^2,3

Поскольку цемент является основным компонентом обоих этих строительных материалов, он является чрезвычайно важным строительным материалом. Он используется в производстве многих конструкций, составляющих современный мир, включая здания, мосты, гавани, взлетно-посадочные полосы и дороги. Он также используется для фасадов и других декоративных элементов зданий. Постоянный спрос на все эти конструкции, все чаще со стороны развивающихся стран, означает, что цемент является вторым наиболее потребляемым товаром в мире после воды.

Развитие

Современный цемент прошел очень долгий путь от своего происхождения. Были обнаружены археологические свидетельства того, что форма грубого бетона использовалась при строительстве хижин на территориях, которые сейчас принадлежат Сербии, датируемой примерно 5600 г. до н.э. и Израилем (7000 г. до н.э.). ⁷ Хотя материалы никогда не были достаточно прочными, чтобы образовывать монолитные конструкции, они придавали некоторую устойчивость рыхлым конструкциям. Древние греки также имели доступ к известковой штукатурке, ⁸ , который часто использовался в декоративных целях, а сырой цемент, полученный из кальцинированной извести, также использовался Римской империей, ⁹ , в частности, при строительстве Пантеона в Риме. ¹⁰

Развитие производства цемента замедлилось в Средние века, значительная часть информации была утеряна, но с началом промышленной революции цементы (и бетоны, которые можно было бы использовать для производства) стали все чаще исследовать в качестве альтернативы дерево и камень. В конце 1700-х и начале 1800-х годов те, кто стремился использовать потребность в новых строительных материалах, разработали большое количество новых патентов и рецептур цемента. ¹¹

Одним из первых, кто осознал огромный потенциал цемента и бетона для современного строительства, был Джеймс Смитон, которому было поручено восстановить маяк Эддистоун на Ла-Манше в 1755 году после разрушительного пожара. Смитон исследовал свойства извести из многих регионов Великобритании и систематически проверял ее на устойчивость к воде. После долгих исследований он определил, что известь, полученная из Абертау в Уэльсе, была наиболее подходящей, и заметил, что нашел цемент, который может «соперничать с лучшим товарным портландским камнем по прочности и долговечности». ¹¹

Ряд других получили патенты на новые вяжущие материалы в ближайшие годы, включая Джеймса Паркера (1796 г.), Эдгара Доббса (1810 г.), Луи Вика (1818 г.), Мориса Сен-Леже (1818 г.), Джеймса Фроста. (1822 г.) и Джозеф Аспдин (1824 г.). Наиболее успешными из них были Паркер, назвавший свое изобретение «Цемент Паркерс», а затем «Римский цемент», Фрост, придумавший термин «Британский цемент», и Аспдин, который (возможно, вдохновленный более ранней работой Смитона) назвал свое изобретение «Портлендским цементом». Цемент.’ ¹¹

На протяжении большей части 1800-х годов преобладал римский цемент, но во второй половине века развитие использования вращающихся печей для производства цемента в США привело к тому, что портландцемент стал доминирующим типом цемента. К 1900 году компания Atlas Cement Company, базирующаяся в долине Лихай, имела 29 вращающихся цементных печей, производящих цемент в 10 раз быстрее, чем предыдущие печи. К этому моменту портландцемент подвергся большому количеству постепенных улучшений, но его место на вершине мировой цементной кучи было далеко не гарантированным. ¹¹

В 1882 году британский консультант по строительству Генри Файя писал: «Я не хочу пугать производителей, но у меня сложилось впечатление, что через несколько лет портландцемент будет заменен другим материалом. Портландцемент, как и в настоящее время Это химическая комбинация, выполненная самым грубым способом»12. Его пророчество, однако, не сбылось, и портландцемент по-прежнему является промышленным стандартом цемента. На его долю приходится около 90% британского производства цемента ¹³ и на сегодняшний день является самым распространенным типом цемента в мире. ¹⁴

Химия производства и схватывания

Современный портландцемент называется «Обычный портландцемент» (OPC) и производится путем смешивания известняка или мела (CaCO ₃ ) с песком (SiO ₂ ), глиной и другие материалы (например: Al ₂ O ₃ , Fe ₂ O ₃ , TiO ₂ ) в печи при температурах в районе 1400-1500°C. ¹⁵ Сначала смесь подвергается декарбонизации, при которой CO ₂ выделяется из известняка с образованием оксида кальция (CaO). Непрерывный нагрев и реакция вызывают прокаливание, при котором образуются различные силикаты кальция. Большинство из них представляют собой алит (Ca ₃ SiO ₅ ) и белит (Ca ₂ SiO ₄ ).

Прокаливание дает «клинкер» (рис. 2), конкреции смешанных силикатов кальция, которые затем измельчают в мелкий порошок и смешивают с гипсом (CaSO 9) в количестве до 10 %.0057 4 ·2H ₂ O) для производства цемента. ¹⁵ Гипс добавляется, потому что он предотвращает слишком быстрое схватывание цемента. Регулируя пропорцию гипса, можно получить цементы с разным временем схватывания. В мире действует ряд различных схем классификации цемента, включая стандарты ASTM и европейские стандарты EN-197.

При смешивании цемента с водой начинаются разнообразные экзотермические (с выделением тепла) химические реакции (рис. 3). ¹⁵

Сульфаты и часть гипса растворяются почти мгновенно, что приводит к сильнощелочному раствору сульфата. Затем наиболее реакционноспособные нерастворимые компоненты начинают реагировать с водой. Обычно это минералы, содержащие алюминий, которые вступают в реакцию с образованием алюминатных гелей. Этот процесс обычно занимает несколько минут и выделяет много тепла (I) (рис. 3).

Затем наступает период покоя с небольшими изменениями (II) (рис. 3). Затем в реакцию вступают кальций- и кремнийсодержащие минералы (III) (рис. 3). При этом образуются кристаллические продукты гидратации, такие как гидрат кальция и кремния и гидрат кальция, которые сцепляются друг с другом, чтобы придать готовому продукту высокую прочность. Если присутствует песок или заполнитель, они будут прочно связаны с цементом. Обычно цемент схватывается в течение 40-50 часов, но некоторые цементы продолжают твердеть годами.

Промышленность

Мировое производство цемента в 2010 г. составило 1,53 млрд тонн, за исключением статистики Китая, согласно которой производство в 2010 г. составило 1,8 млрд тонн в год. вокруг заявления о том, что она производит столько же цемента, сколько весь остальной мир вместе взятый. ¹⁷

После Китая, который, несомненно, является крупнейшим производителем цемента в мире, наиболее значительными производителями цемента в 2010 г. были Индия (~21% мирового производства, исключая Китай), США (~6%), Турция (~6%). %) и Бразилии (~6%). ¹⁴ Цемент производится в гораздо большем количестве стран, чем многие другие товары. Это связано не только с высоким спросом, но и с тем, что в процессе используется легкодоступное сырье и низкие производственные затраты.

На рис. 4 показано, как рос спрос в прошлом при массовом росте производства на рубеже веков. Первым годом, когда был произведен 1 миллиард тонн цемента, был 1986 год. Первым годом, когда было произведено более 2 миллиардов тонн, был 2003 год, всего 13 лет спустя. Первым годом, когда было произведено более 3 миллиардов тонн, был 2009 год., утроив общий мировой объем производства цемента всего за 23 года. ¹⁴

Этот недавний рост в основном был вызван развивающимися странами, такими как Китай и Индия, при этом значительный рост производства также наблюдался в остальной части Азии, на Ближнем Востоке и в Южной Америке. Африканский рынок все еще сравнительно невелик, но он должен способствовать увеличению спроса на цемент в ближайшие десятилетия.

Для сравнения, европейские и североамериканские рынки цемента с самого начала мирового финансового кризиса находились в застое из-за ужесточения налогово-бюджетной политики и сокращения государственных расходов. Действительно, производство цемента в США значительно сократилось в 2010 году по сравнению с 2009 годом., снизившись на 26% с 86,3 млн тонн до 63,9 млн тонн. ¹⁴ Потребление в США снизилось на аналогичную величину, упав с 96,8 млн тонн в 2009 году до всего лишь 71,5 млн тонн в 2010 году. Пик потребления составил 128,2 млн тонн в 2005 году, когда производство также достигло своего самого высокого значения за всю историю — 99,3 млн тонн.

Компании и цены

Основными международными производителями цемента являются Lafarge (Франция), Cemex (Мексика) и Holcim (Швейцария). Другие крупные игроки (некоторые с интересами на нескольких континентах) включают HeidelbergCement (Германия), Anhui Conch Cement Company (Китай), Italcimenti (Италия), Eurocement (Россия), ACC (Индия), UltraTech (Индия), Cimpor (Португалия) и Taiheiyo Cement (Япония). Существуют тысячи небольших компаний, занимающихся производством цемента. Постоянные слияния означают, что производство цемента представляет собой постоянно меняющийся бизнес-ландшафт.

Оптовые цены на цемент строго контролируются поставщиками. Они часто поставляются только на индивидуальной основе для отдельных клиентов. На цены влияет большое количество факторов, таких как тип цемента, спрос и предложение в регионе и требуемое количество. В результате таких колебаний цена на OPC колеблется примерно от 35 долларов США за тонну (что близко к предельным издержкам производства на эффективном заводе) до 180 долларов США за тонну и выше. ¹⁷ Поскольку цемент имеет такое низкое отношение стоимости к весу, транспортные расходы часто являются самой крупной статьей общей стоимости наряду с расходами на электроэнергию и топливо.

Будущее

Стремление к повышению уровня жизни во всем мире и непрерывное развитие гарантируют, что цемент останется чрезвычайно важным товаром для строительства.

Прогнозируется, что мировое производство и потребление цемента вырастут с оценочных 3,3 млрд тонн в 2010 году до примерно 4,2 млрд тонн к 2015 году, а затем почти до 5,9 млрд тонн к 2025 году. Ожидается, что рост за полдесятилетия составит примерно 27,5% в период с 2010 по 2015 год, замедлится до 20% в следующие пять лет и еще больше замедлится до 16% в период с 2020 по 2025 год9.0009 18

В рамках этого прогноза существуют очень разные модели роста для отдельных регионов: от 35 % для Океании до более 70 % для Северной Америки, Африки и Восточной Азии, более 80 % для Ближнего Востока и юго-востока Азии и более 114% для Юго-Западной Азии. Из общего прогнозируемого увеличения мирового потребления цемента на 2589 млн тонн более 76% придется на Азию, при этом увеличение объемов составит 1561 млн тонн в Восточной Азии (исключая Китай), 285 млн тонн в Юго-Западной Азии и 139 млн тонн в Юго-Восточной Азии. На Ближнем Востоке ожидается рекордный рост потребления почти на 150 млн тонн, с увеличением на 137 млн ​​тонн в Африке и на 108 млн тонн в Южной и Центральной Америке. ¹⁸

Общее количество для 27 государств-членов ЕС должно возрасти примерно на 68,6 млн тонн к 2025 году, при этом 17 стран еврозоны внесут 54,8 млн тонн. Другие европейские страны, не входящие в ЕС, внесут дополнительные 72 млн тонн, в то время как для Океании ожидается увеличение на 4 млн тонн. Общий объем добычи в Северной Америке на 2025 год прогнозируется на 63 млн тонн выше уровня 2010 года. ¹⁸

Забота об окружающей среде

На производство цемента приходится 5-6 % всего антропогенного CO _{2 9Выбросы 0058. Около 50% выбросов приходится на декарбонизацию и около 40% — на топливо, используемое для топки печи. ¹⁹ Принимая во внимание прогнозируемый рост производства, цементная промышленность вынуждена поддерживать или сокращать выбросы CO 2 . Углеродно-нейтральная биомасса и другие альтернативные виды топлива все чаще используются для сокращения конкретных выбросов CO 2 , связанных с цементом.}

Таким образом, повышение эффективности установки желательно как с экономической, так и с экологической точки зрения. Несколько производителей участвуют в схемах торговли выбросами углерода, а отрасль представлена ​​межправительственными группами, такими как Всемирный совет предпринимателей по устойчивому развитию (WBCSD). В 2009WBCSD заявил, что можно использовать технологии улавливания и связывания углерода для сокращения выбросов CO ₂ при производстве цемента на 18% к 2050 году. ²⁰ Кроме того, проводятся значительные исследования новых типов цемента, которые производят меньше CO 2 во время производства, включая цементы, которые связывают значительные количества CO ₂ во время схватывания. ²¹ Если их можно сделать экономически целесообразными, они могут позволить значительно сократить выбросы CO ₂ Продукция цементной промышленности. Novacem ²² , TecEco ²³ , Cenin ²⁴ , Calix ²⁵ и многие другие ²⁶ добились значительного прогресса в производстве цементов с низким, нулевым или отрицательным содержанием углерода, основанных на различных химических и технологических подходах.

Каталожные номера:

1. www.thefreedictionary.com/cement

2. www.thefreedictionary.com/mortar

3. www.thefreedictionary.com/concrete

4. www.canoe.skule.ca/drupal/files/u1/cement.JPG

5. http://imghost.indiamart.com/data/P/M/MY-1429048/17_250x250.jpg

6. www.inlandcanada.com/NR/rdonlyres/F0EBC912-01A0-4D58-AE7D-6F9FD7DE0FF7/0/ConcreteRecycler3.jpg

7. Браун, Г.Э.; «Анализ и история цемента». Gordon E Brown Consultants, Онтарио, Канада, 1996.

8. Витрувиус (перевод Гвилта, Дж.). «Архитектура Марка Витрувия Поллиона», Priestly and Weale, London, 1826.

9. Блейк М.Е.; «Древнеримское строительство в Италии с доисторического периода до Августа», Публикация 570, Институт Карнеги в Вашингтоне, Вашингтон, округ Колумбия, 1947.

10. http://web.archive.org/web/20061018162743/http://www .chamorro.com/community/pagan/Azmar_Natural_Pozzolan.pdfPantheon

11. Бхатти, Дж. И.; Миллер, FM; Косматка, С. Х.; Бохан, Р. П. (ред.) Ассоциация портландцемента, «Инновации в производстве портландцемента», Скоки, Иллинойс, США, 2011 г.

12. Миддлтон, Р. Э.; «Портленд Цемент», Кооперативное общество армии и флота, Лондон, 21 декабря 1882 г.

13. www.cementindustry.co.uk

14. http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/ цемент/mcs-2011-cemen.pdf

15. www.understanding-cement.com/hydration.html

16. http://img.alibaba.com/photo/51043593/Cement_Clinker.jpg

17. Глобальный Cement Magazine, PRo Publications, февраль 2010 г.

18. Ocean Shipping Consultants Ltd, «Впереди значительный рост цементного сектора» (и источники в нем), Global Cement Magazine, март 2011 г.

19. Инициатива устойчивого развития производства цемента: отчет о ходе работы, Всемирный совет предпринимателей по устойчивому развитию. Опубликовано 01.06.2002

20. INTEF Гражданская и экологическая инженерия, цемент и бетон, N-7465 Тронхейм, Норвегия. «Механизм действия ЭМС энергетически модифицированного цемента».

21. www.guardian.co.uk/environment/2008/dec/31/cement-carbon-emissions

22. www.novacem.com

23. www.tececo.com

24. www.cenin .co.uk

25. www.calix.com.au

26. Эдвардс, П. «Цемент будущего – выход за рамки OPC» – журнал Global Cement Magazine, январь 2011 г., стр. 12-22.

В чем на самом деле разница между бетоном и цементом — EKA Concrete

Довольно часто говорят о бетоне и цементе, как будто это одно и то же, хотя это два разных строительных материала. Однако бетон не может быть сделан без цемента, и это главное различие между ними. Цемент — это, по сути, связующее вещество, мелкий порошок, который при смешивании с водой помогает соединить композиционные материалы, используемые для изготовления бетона.

Что такое бетон?

Бетон состоит из заполнителя, такого как песок или щебень, смешанного с цементом и водой. Цемент и вода образуют пасту, которая покрывает и связывает заполнитель, при этом вода вызывает химическую реакцию, называемую гидратацией, которая создает отверждение, затвердевающее бетон. При затвердевании бетон образует прочный и долговечный строительный материал, который можно использовать в самых разных проектах, от подъездных дорог и строительства домов до гигантских плотин и небоскребов.

Ключевым моментом является смешивание компонентов и соотношение заполнителя, воды и цемента. Если используется слишком мало воды, с бетонной смесью может стать трудно работать, а если используется слишком много воды, конечный продукт может быть ослаблен. Тем не менее, количество используемого заполнителя также очень важно, поскольку оно составляет от 60% до 80% бетона. В целом, хороший заполнитель будет содержать камни разных размеров, но с определенным средним и максимальным размером.

Бетон можно либо заливать непосредственно в нужное место, чтобы создать фундамент или настил для нового здания, либо из бетонной смеси можно формовать строительные блоки или плиты, используя формы в соответствии с требованиями проекта. Смесь будет залита в форму до того, как произойдет химическая реакция, чтобы смесь затвердела до необходимой формы.

Что такое цемент?

Цемент представляет собой тонкодисперсное порошкообразное вещество, изготовленное из природных материалов, в том числе известняка, сланца и глины. Составные части нагреваются в печи для создания небольших комочков, известных как «клинкер», которые, в свою очередь, затем измельчаются с добавлением гипса для образования более привычного цементного порошка. Он становится связующим при смешивании этого порошка с водой.

Наиболее часто используемым цементом является портландцемент, получивший свое название из-за сходства готового продукта с портландцементом. Английский каменщик по имени Джозеф Аспдин первым изготовил портландцемент, используя собственную кухонную плиту для нагревания известняка и глины. Он должен был получить патент на свое открытие в 1822 году, но из такого скромного начала должна была сформироваться обширная индустрия.

Портландцемент является гидравлическим цементом, поэтому при добавлении воды начинается химическая реакция, и цемент начинает затвердевать и схватываться.