Цемент как делается: из чего делают, состав, гост, характеристики, плотность, вес, отличие от бетона, сертификат соответствия, срок хранения, активность

Содержание

Как сделать цемент своими руками при автономном существовании

В условиях автономного существования, вам придётся полагаться только на себя. И на всё то, что удастся утащить с собой, как в руках, так и в голове. На первых порах, можно и в землянке прожить, но потом лучше обзавестись более качественным и надежным жилищем, для этих целей изготовив цемент своими руками.

Ну а что, если в древние времена какие-то там примитивные римляне уже производили цемент, почему бы вам, взрослому и умелому человеку, снабженному самыми полезными знаниями человечества, не приступить к изготовлению цемента? Да легко.

Содержание статьи

Как сделать цемент своими руками

Есть одна маленькая сложность – древние римляне при изготовлении цемента ориентировались на крупнозернистый белит, который разве что через год застывания нужную прочность приобретает, а современный цемент формируется на основе почти гомогенного алита, который за 28 дней полностью схватывается. Вот только для получения алита нужны реально высокие температуры, поддерживающиеся довольно долгое время — минимум 4 часа.

Но возвращаемся к изначальной теме. Для начала, нужно найти глину. Наличие в ней примесей всякой гадости, типа гипса и доломита, серьёзно портит качество продукта, поскольку при нагревании будут образовываться не необходимые нам силикаты кальция или даже гидросиликаты кальция, а другие химические соединения. То же самое касается известняка. Радует только, что как европейская часть России, так и Кавказ, Урал и Сибирь, богаты как на глинозёмы, так и на известняк. С примесями, но всё же.

Процесс изготовления цемента

Если кратко, то дальнейшее изготовление цемента своими руками выглядит так. Берём известняк – мел, ракушечник или что-то в этом духе — даже мрамор, который тоже к известнякам относится. Берём глину – каолин, глинозём, или что-то похожее. Измельчаем всё это до порошкообразного состояния и перемешиваем в пропорции 3 части известняка на 1 часть глины. А затем – засовываем всё это на 4 часа в печь, способную поддерживать температуру в районе 1450°С. Ещё и обеспечивающую хорошую внутреннюю вентиляцию, и, по возможности, позволяющую ещё и вращать спекающуюся массу – клинкер. То есть на этом этапе можно уже закрыть статью и в принципе дальше не читать. Потому как без специального оборудования изготовить своими руками цемент, а точнее — полноценную цементную смесь, не получится никак. Хотя, варианты всегда есть…

Впрочем, в идеально сложенной русской печи, заправленной дровами из ясеня или бука, может получиться добиться температуры под 1000 градусов. В принципе, этого уже почти достаточно для получения клинкера довольно говнистого качества, с преобладанием белита и некоторым процентом алита. Но это уже хоть что-то. Так что как следует по***вшись, можно найти в русской печи область, где можно проводить выпекание клинкеров. Вращать, конечно, область запекания придётся «вручную».

Готовые клинкеры потом необходимо измельчить и смешать с какими-нибудь интересными порошковыми добавками, типа гипса, чтобы его где-то процентов 5 от общей массы получилось. Получится почти полноценная цементная смесь. Ужасного качества, но пригодная для дальнейшего использования.

Что касается приготовления цементного раствора и бетонных смесей, то это уже совершенно иной разговор. Ещё более сложный и скучный. Поскольку существует огромное количество различных вариантов, предназначенных для решения различных задач.

Существует глиноземистый цемент, который, благодаря определённому проценту примеси глинозёма, способен даже в зимнее время в течение суток затвердевать наполовину. Есть цемент расширяющийся, который при застывании увеличивается в объеме, в отличие от обычно. Есть цемент пуццолановый, который демонстрирует пониженную теплопередачу, поэтому может использоваться для утепления помещения.

Но всё это реально сложные штуки, которыми вряд ли кто-то будет пользоваться в условиях автономного существования. Поскольку даже при соблюдении всех возможных условий изготовления цемента, вам вряд ли получится изготовить своими руками цемент, по качеству хотя бы приближающийся к марке 200 – нижней категории промышленных цементов. С другой стороны, базовые задачи ваш самодельный цемент выполнять будет, а больше от него ничего и не требуется. Только застывать ему понадобится долго.

Про приготовление конкретно самодельного бетона и различных шпаклёвочных смесей на основе сделанного своими руками цемента поговорим в следующий раз. Там тоже свои тонкости имеются, вроде процента и качества песка и дополнительных добавок.


А вот так предлагает сделать своими руками цемент из древесного пепла проект Primitive Technologies:

Как делают цемент? Технологии производства цемента на заводах

Прежде чем ответить на вопрос: «Как делают цемент?», необходимо разобраться с его составом. Вяжущий стройматериал, используемый во множестве строительных сфер, получают методом…

Как делают цемент: технологии производства

Прежде чем ответить на вопрос: «Как делают цемент?», необходимо разобраться с его составом.

Вяжущий стройматериал, используемый во множестве строительных сфер, получают методом продолжительного измельчения клинкера с гипсом. Клинкер представляет собой материал, получаемый путем обжига до состояния спекшейся однородной массы, которая состоит из глины с преобладающим количеством кальция и известняка.

Процесс дробления клинкера происходит с добавлением следующих компонентов:

  • гипса, который регулирует период схватывания;
  • примерно 15 процентов минеральных добавок в виде бокситов, песка, колошниковой пыли и других, позволяющих повысить определенные свойства вяжущего и сократить его себестоимость.

Как делают цемент на производстве

Современные заводы-изготовители используют 3 метода изготовления цемента:

  1. Сухой
  2. Мокрый
  3. Комбинированный

Сухой метод производства цемента

Характеризуется отсутствием необходимости в применении воды. Исходное сырье (известняки и глина) измельчается механизированным способом при помощи специализированного оборудования. Далее следует этап сушки и перемалывания компонентов до состояния мелкодисперсного порошка. Затем идет пневматическое перемешивание сырья с последующим обжигом. Клинкер, полученный после обжига, подвергается помолу до необходимой фракции и расфасовывается по упаковкам.

Данная технология способствует снижению себестоимости производства, но ее сложность заключается в том, чтобы добиться однородности первоначального сырья. Такая методика изготовления цемента причисляется к экологически безопасным.

Мокрый метод производства цемента

Позволяет точно подобрать состав исходных компонентов, невзирая на высокий уровень их неоднородности.

В качестве исходно сырья выступает шлам. Он представляет собой жидкое вещество с 40% содержанием воды.

Перед производством цементного вяжущего производится корректировка состава шлама.

Для этого применяются специальные бассейны. Сырье, прошедшее этап выдержки в бассейне, подвергается обжигу в печах вращающегося типа, после чего подготовленный материал тщательно измельчается.

Из-за значительного расхода энергии, которая идет на сушку сырья, мокрый способ изготовления цемента является более дорогостоящим. Однако стоит отметить существенное преимущество: в готовом продукте исключен риск проявления неоднородности клинкера, как при сухой технологии.

Комбинированный метод

Базируется на мокром способе добычи связующего. Промежуточная субстанция подвергается обезвоживанию, после чего клинкер с добавлением жидкости гранулируется, обжигается и перемалывается до необходимой марки вяжущего.

К основным преимуществам этой методики относят:

  • значительный выход годного;
  • возможность применения отходов производства в металлургии.

Здесь будет уместным подчеркнуть, что сухая методика используется преимущественного иностранными заводами (китайские, египетские, турецкие), а мокрую внедряют на своих производствах отечественные изготовители. Мы рассказали в общих чертах, как делается цемент. Если же вам необходимы детальные сведения в таблицах, цифрах и схемах, вы можете запросить ее по почте [email protected] Кроме этого мы предлагаем вам связаться с нашим консультантом по телефону +7 (499) 136-75-75 и задать ему интересующие вас вопросы. 

Как сделать цемент в домашних условиях

Составляющие раствора

Строительство является одной из тех отраслей, которые никогда не исчезнут. Люди постоянно нуждаются в новых постройках, помещениях, зданиях. Стоит понимать, что ни на одной, даже крупномасштабной самой современной стройке, нельзя обойтись без цемента. Для того чтобы выполнить кладку собственного здания за городом либо сделать пристройку к коттеджу, обязательно понадобится раствор.

Перед тем как приступить к замесу нужно понять, как правильно сделать цементный раствор требуемого качества.В зависимости от потребностей раствор может быть с добавками или без,тощий или густой.

Если человек решился на строительство, ему обязательно понадобится раствор цемента в процессе работы. Приобрести цемент будет недостаточно, потому как серый порошок перед началом стройки должен превратиться в настоящий раствор. Песок, вода и цемент – вот все составляющие, однако все не так просто, как может показаться на первый взгляд. Следует разобраться в том, как сделать цемент правильно.

Стоит знать некоторые предостережения.

Таблица расхода материалов на 1 куб.метр бетона.

Прежде всего, перед тем, как приступить к выполнению процесса приготовления бетона, следует определиться со следующими параметрами, которые рекомендуется принять за основу в процессе создания цементного раствора. Необходимо подбирать такие компоненты, которые достаточно просто можно достать. Нет необходимости летать по городу в поисках материала, который однажды был куплен по причине его эксклюзивности. По такой же причине есть возможность остаться вовсе и без компонентов.

Далее следует обратиться к технологиям бетонного производства либо цементного раствора. Не следует выбирать какие-нибудь заумные, сложные рецептуры, которые человек, не являясь профессиональным строителем, не сможет повторить.

Для достижения лучшего качества замеса все материалы просеивают предварительно через сито.

Обязательно необходимо помнить и о самом главном: даже при доступных, дешевых материалах, примитивной, простой технике изготовления, цемент должен отличаться надежностью, крепостью, быть не просто материалом для строительства, но и основой, на которой планируется строить будущий дом.

Список элементов, которые понадобятся для приготовления цемента своими руками:

  • необходимая емкость;
  • специальный строительный миксер;
  • сито;
  • цемент с водой и песком.

Теория приготовления бетонных смесей

Прежде чем перейти к непосредственному описанию того, как можно будет сделать подобный раствор своими руками, следует определиться с понятиями.

Таблица пропорций для разных марок раствора.

Цемент – материал, который имеет порошкообразную форму, применяется на строительных площадках. Данный материал отличается определенной степенью вязкости, обладает хорошими гидравлическими свойствами.

Подобные характеристики дают возможность обеспечить порошку возможность создания устойчивых связей с водой либо какими-нибудь другими жидкостями, при этом создавая раствор в виде пластичных масс. При затвердевании такой массы будет образовываться камнеподобный материал, который отличается жесткостью и прочностью.

Цемент можно отнести к вяжущим неорганическим материалам (в данную группу можно отнести гипс и известь). Все, что рабочие строители будут добавлять к вяжущим материалам (растворы, жидкости, добавки минерального типа), предназначается для того, чтобы улучшить качества вяжущего материала, для того, чтобы изменить его состояние до жидкого либо твердого.

Этапы замешивания

Выполнение подготовительного этапа

Первый этап – подготовка. Данный этап является основополагающим для того, чтобы получить качественный материал. Следует знать, что потребуется от строителей на подготовительном этапе. Прежде всего это емкость, в которой планируется разводить цемент. Необходимо помнить, что объем данной тары должен соответствовать объему, который планируется получить.

Таблица класса и марки бетона.

Если емкость вдруг окажется меньше, чем запланированный материал, вполне возможно то, что может прийтись собирать с земли строительный материал, который будет получен. В случае, если емкость будет слишком большой, то не будет возможности создать равномерную массу, которая не сможет сбиваться в комочки, тем самым создавать неряшливость и подвергать опасности качество постройки, которая в будущем будет изготавливаться. Помимо того, строителям понадобится выбрать такую тару, чтобы она была достаточно устойчивой.

Следует обратить внимание на то, насколько прочны стенки емкости. Не рекомендуется брать емкость, у которой тонкие низкие стенки, потому как они не позволяют вымесить раствор высокого качества.

Цемент обладает способностью поглощать влагу из окружающего воздуха, теряя при этом свои свойства.

Хорошим решением данного вопроса с тарой, которая необходима для того, чтобы приготовить раствор цемента в домашних условиях, будет старая чугунная ванночка.

Помимо емкости, для того чтобы размешать массу, которая будет получена, может потребоваться специальный инструмент. Он должен характеризоваться легкостью и прочностью для того, чтобы было максимально удобно создать раствор. Чаще всего используется специальный строительный миксер, однако русские умельцы для этого приспособили достаточно удобную дрель с насадками.

Прежде чем браться за дело, следует просеять порошок для приготовления бетонного раствора. Это даст возможность избежать образования комочков и попадания мусора в изготавливаемый раствор.

Приготовление раствора

Вторым ответственным этапом является приготовление. Прежде чем задаться целью изготовить хороший раствор цемента, следует хорошо продумать полностью всю последовательность действий, помимо того, расположить все материалы и инструменты, которые понадобятся, в максимальной близости к себе. Это необходимо для того, чтобы не оказаться в неудобной и неловкой ситуации, когда придется бегать за составляющими, которые понадобятся для будущего раствора.

Цементные растворы бывают следующих видов: жирные, нормальные, тощие. Качество раствора можно определить с помощью весла, которым выполняется замес раствора.

Первым делом следует просеять цемент, песок. Данная процедура, как было отмечено выше, будет необходима, чтобы исключить возможность попадания мусора в изготавливаемый раствор и появления комочков, которые способны значительно ухудшить качество цемента и вяжущие свойства.

После того, как компоненты будут просеяны, необходимо определить соотношение каждого элемента в составе изготавливаемого раствора. На данном этапе приготовления следует помнить, что в процессе использования качественных цементных марок, примесь песка может быть незначительна (номинальна). Необходимо всегда помнить и классическое соотношение, которое строителями применяется уже на протяжении достаточно большого количества времени. Одна часть цемента должна смешиваться с тремя частями песка.

Ни в коем случае не стоит добавлять воду либо какие-нибудь другие жидкости в тот момент, когда только были смешаны сухие смеси. Первым делом понадобится эффективно, грамотно перемешивать песок с цементом. Для того, чтобы выполнить правильное перемешивание, понадобится насыпать в емкость песок, после чего сверху на данный материал высыпать цемент.

Создать качественный и надежный раствор способно исключительно тщательное перемешивание компонентов.

Добавление жидкости в смесь, которая была получена, должно производиться крайне аккуратно и постепенно. Вода должна вливаться медленно для того, чтобы смесь имела необходимую консистенцию. К примеру, если воды окажется больше, чем потребуется, медленное вливание даст возможность вовремя остановиться.

Применение смеси

Третьим, заключительным этапом, является применение полученного раствора. Известно, что цемент представляет собой материал для строительства, который хранить нет возможности. Связано это с достаточно высокими показателями цементной вязкости, в связи с которыми раствор способен быстро застывать и становиться непригодным для того, чтобы его использовать в дальнейших строительных работах. Состав, который может быть получен при правильном смешивании полностью всех элементов, может быть доступен для строительных работ еще на протяжении одного часа.

Если вам необходимо сделать ремонт в помещении повышенной влажности, то используйте для этих целей гидрофобный цемент, который не боится контакта с водой.

Далее следует знать, почему классический рецепт не всегда есть смысл использовать. В процессе строительства время от времени могут случаться ситуации, когда цемент понадобится приготовить не по традиционному рецепту, который принимается полностью на всех строительных площадках в мире, а по особой технологии, которая будет зависеть от целей строительства.

Нестандартные смеси есть возможность получить при помощи добавления различных примесей. Чаще всего они призываются для того, чтобы была возможность изменить свойства цементного раствора. К примеру, изменить скорость застывания вещества, которое было получено (замедлить, чтобы была возможность дольше работать с материалом), улучшить характеристики вязкости (для того, чтобы цементный раствор сделать пластичным и более податливым в процессе работы на сложных участках).

Для того чтобы изменить качества бетона, улучшить его характеристики, следует применять не только дополнительные примеси, к примеру, в виде извести, но и изменить пропорции, в которых будет смешиваться состав.

В процессе использования дополнительных материалов и примесей необходимо помнить, что их пропорции и количество будут зависеть от исходных материалов, а также их качества.

Качество бетона

Говоря о том, как делать раствор цемента своими руками, уже не раз упоминалось о понятии качества. Однако следует определиться с тем, что считать качеством и для чего необходимо столь строгое наблюдение.

В случае избытка воды у вас может получиться жидкий раствор, который после высыхания будет не таким прочным, как густой раствор аналогичного состава.

Полностью готовая конструкция, будет это кладка кирпича в стенке загородного домика либо фундамент коттеджа в каком-нибудь элитном поселке, напрямую будет зависеть от того, какого качества цементный раствор был применен при строительстве.

Качественным принято считать такой бетонно-цементный раствор, который не будет растекаться, то есть характеризуется высокой либо средней степенью вязкости. Смесь при этом не должна быть слишком сухой, потому как это может привести к потере крепящих качеств, следовательно, кладка попросту не сможет держаться, что может поставить под угрозу разрушения объект, который планируется возводить.

При приготовлении цементного раствора крайне важно помнить про температуру жидкости, которой будет заливаться смесь. Она не должна быть экстремально высокой либо низкой. Лучшим вариантом будет сделать температуру воды оптимальной, которую выдерживает цемент.

В процессе перемешивания обязательно необходимо помнить о таком понятии, как интенсивность. Без должного технологического процесса нельзя получить качественную смесь. Однородность массы обязательно должна быть абсолютной либо близкой к подобному показателю.

Самым важным аспектом приготовления цементной смеси хорошего качества является подбор исходных элементов, которые не будут вызывать сомнений в собственной надежности и соответствии требованиям качества.

Помимо приобретения хороших исходных материалов, необходимо организовать правильное их хранение. Связано это с тем, что цемент и песок, который хранится в условиях высокой влажности, не может быть пригодным для того, чтобы приготовить качественную смесь.

Приготовление смеси цемента является не очень легким технологическим процессом в строительстве. Это значит, что понадобится предельно точно соблюдать основные требования. Чтобы сделать раствор водонепроницаемым, следует использовать меньше воды и хороший заполнитель.

Цемент особого назначения. Тампонажные смеси компании «Востокцемент» — Добыча

Нефтегазовая промышленность – ведущая отрасль российской экономики, и ее развитие – приоритетная задача.

Нефтегазовая промышленность – ведущая отрасль российской экономики, и ее развитие – приоритетная задача.

«Востокцемент» также вносит свою лепту в этот процесс – поставляет специальный цемент для тампонирования глубоких нефтяных и газовых скважин в сложных горно-геологических условиях. Эта важная с точки зрения технологического процесса операция часто определяет эффективность эксплуатации скважины, а при разведочном бурении – возможность правильной оценки запасов продуктивных нефтеносных слоев.

Каковы особенности такой продукции?

Производство цемента – ключевое направление деятельности компании «Востокцемент». Цементные заводы «Востокцемент» производят как общестроительные, так и специальные цементы.

C 2013 года цементные заводы постепенно начали переход на выпуск цемента по ГОСТ 31108- 2003 (сейчас ГОСТ 31108-2016) «Цементы общестроительные. Технические условия». Данный стандарт гармонизирован с европейским стандартом EN 197-1:2000 «Цемент», принятым в странах Евросоюза (ЕС) в части классификации, основных технических требований, методов испытаний, критериев и методов оценки соответствия цементов.

В соответствии с вступившим в силу Постановлением Правительства РФ от 3 сентября 2015 г. № 930 «О внесении изменений в единый перечень продукции, подлежащей обязательной сертификации» цемент включен в данный перечень. Все цементные заводы «Востокцемент» прошли данную процедуру и получили сертификаты соответствия.

До этого все заводы компании проходили добровольную сертификацию.

Качество цемента для заводов компании «Востокцемент» – первостепенная задача. Все модернизационные мероприятия проводятся именно для этого – улучшить качество и повысить эффективность производства.

Цемент компании «Востокцемент» применятся сейчас на ключевых инфраструктурных объектах Дальнего Востока. Это Нижне- Бурейская ГЭС, космодром «Восточный», газопровод «Сила Сибири», мостовой переход через реку Амур в ЕАО, новые аэропорты в Хабаровске и Якутске и многие другие.

Нефтегазовая промышленность – ведущая отрасль российской индустрии, поэтому ее развитие – приоритетная задача. «Востокцемент» также вносит лепту в этот процесс – поставляет тампонажный цемент для тампонирования глубоких нефтяных и газовых скважин в сложных горно- геологических условиях при высокой температуре и высоком давлении.

Продукция «Спасскцемент»

Впервые производство тампонажного цемента было освоено на предприятии «Спасскцемент» во время Великой Отечественной войны, которая потребовала громадного количества горючего. Такой продукт не выпускался даже в Сибири, поэтому в 1943 году на Спасский цемзавод поступило правительственное задание освоить производство тампонажного цемента. В короткие сроки была отлажена технология производства цемента для нефтедобывающей промышленности, и ежегодно завод стал выпускать его по 2 тысячи тонн.

Производство тампонажного цемента на предприятии «Спасскцемент» не прекращалось и после войны – выпускали цементы ПЦТ I-50, ПЦТ I-100, ПЦТ G-CC-1, а также тампонажный низкогигроскопичный цемент. Максимальный объем был получен в 1982 году – 50,5 тыс. тонн.

В 1999 году была поставлена задача производства тампонажного цемента по стандарту Американского нефтяного института (API). Качество цементов классов G и H высокой сульфатостойкости независимо от страны-изготовителя находится под особым контролем. Лучшим производителям этот институт дает право на применение своей монограммы.

В течение нескольких лет с помощью ООО «Цемискон» была разработана и внедрена система менеджмента качества, произведены опытные партии цемента, Американским нефтяным институтом проведен аудит. 22.01.2001 «Спасскцементу» была выдана лицензия на право использования монограммы API при производстве тампонажных цементов класса G и H умеренной (MCR) и высокой (HCR) сульфатостойкости по стандарту API Spec 10A и сертификат на соответствие системы менеджмента качества стандарту ISO 9002:1994. С тех пор «Спасскцемент» регулярно проверяется аудитором нефтяного института, в настоящий момент выдан сертификат на соответствие стандарту ISO 9001-2015.

Стоит отметить, что аудит проводится ежегодно, двумя аудиторами в течение 5 дней: проверяются производство и система менеджмента качества. Проверка осуществляется по рабочим местам, по каждому процессу.

Детально проверяется документированная информация: политика, цели в области качества, управление записями. Проверяются все процессы: анализ контрактов, удовлетворенность потребителей, закупки, метрологическое обеспечение, квалификация персонала, контроль качества производства, внутренний аудит, хранение, маркировка и упаковка цемента. Проводятся испытания образцов тампонажного цемента.

На данный момент на предприятии «Спасскцемент» производят тампонажные цементы ПЦТ I-50, ПЦТ I-100 и ПЦТ I-G-СС-1, а также могут быть произведены ПЦТ I-H‑СС-1, ПЦТ I-G-СС-2, ПЦТ I-H‑СС-2 и другие марки цемента.

Применение тампонажных цементов

Главным назначением этого портландцемента является тампонирование газовых и нефтяных скважин. Слой бетона на основе таких цементов защищает металл от коррозийных и агрессивных воздействий. В отличие от обычного бетона в тампонажные смеси не вводится песок или какой-либо крупный наполнитель, снижающий их текучесть.

К отличительным особенностям относят тонкий помол, ускоренное твердение, повышенную прочность по окончании застывания и уникальную текучесть непосредственно после затворения водой. К последнему показателю предъявляются особые требования, указанная нормами скорость закачки тампонажного раствора – 1,5 м/с при довольно ограниченных размерах самого зазора. С учетом значительного давления в шахтах, возрастающего по мере их углубления, песок в такие смеси не вводится, вяжущее является единственным сухим компонентом.

В индивидуальном и жилом строительстве использование тампонажного цемента нецелесообразно, исключение делается лишь при закладке буровых свай под фундаменты в особо сложных условиях. Помимо защиты труб ПЦТ помогает уменьшить глубину скважины, укрепить ее дно или устранить повреждения обсадных колон.

Отдельно стоит отметить особенности тампонажного цемента класса G по ГОСТ 1581-96. Благодаря низкой начальной вязкости тампонажный цемент хорошо прокачивается в затрубное пространство скважины, обеспечивает хорошее сцепление с обсадной трубой и породой скважины. Низкое водоотделение – в 2 – 3 раза ниже, чем у отечественных тампонажных цементов, – обеспечивает хорошее сцепление с обсадной трубой и породой скважины и предупреждает седиментацию тампонажного раствора, а нормированное время загустевания (не менее 90 и не более 120 минут) предотвращает преждевременное загустевание тампонажного раствора в процессе тампонирования и в то же время обеспечивает быстрое схватывание и твердение раствора сразу после окончания этого процесса. Это обеспечивает надежное и качественное тампонирование, предупреждает недоподъем тампонажного раствора, обеспечивает надежное разъединение продуктивных пластов и пустот и за счет этого на 20 – 40 % повышает дебет скважины. Особый малоалюминатный и низкощелочной состав цемента обеспечивает высокую долговечность при одновременном воздействии агрессивных вод, высокой температуры и давления.

География поставок

С начала 2000 годов с развитием нефтегазовой отрасли потребность в тампонажных цементах возросла. Эти классы цементов использовались в пределах Дальневосточного федерального округа – например, компанией «Газпром» при разведочном бурении на шельфе Камчатки.

В 2007 – 2008 годах тампонажные цементы ПЦТ I-50 и ПЦТ I-100 «Спасскцемента» поставлялись на объекты Уральского, Приволжского, Южного и Северо-Западного федеральных округов. Больше всего тампонажный цемент завода был востребован на нефтегазовых месторождениях Ямало-Ненецкого, Ханты-Мансийского автономных округов, Оренбургской, Самарской областей и Удмуртской Республики.

В 2010 году партия высокотехнологичного продукта предприятия «Спасскцемент» – цемента марки G – отправлена в Уральский федеральный округ, на станцию Карачаево в адрес компании-снабженца крупнейших нефтедобывающих компаний страны, включая «Роснефть» и «Лукойл», «Башнефть» и «Татнефть», «Сургутнефтегаз» и ТНК-BP.

На данный момент основные потребители тампонажных цементов компании «Востокцемент» находятся в Республике Саха (Якутия) и Сахалинской области.

Третья технологическая линия «Якутцемента»

В Республике Саха (Якутия) добывается более 10 миллионов тонн нефти в год. Потребность в тампонажных цементах закрывалась поставками из других регионов страны, в том числе с предприятия «Спасскцемент». «Якутцемент» не делал в последние годы тампонажный цемент, так как его мощности главным образом были направлены на производство общестроительных цементов для нужд быстро растущей Республики Саха (Якутия).

С запуском в 2018 году третьей технологической линии решено закрыть всю потребность в цементе в республике с завода «Якутцемент», в том числе в тампонажных ПЦТ I-50 и ПЦТ I-100.

Поставками цемента предприятий «Спасскцемент» и «Якутцемент» занимается компания ООО «Центр снабжения ДВ». Компания обеспечивает комплексное снабжение строительными материалами крупнейших объектов по всему Дальнему Востоку.

Тампонажный цемент предприятия «Спасскцемент» поставляется железнодорожным и морским транспортам. Отгрузка цемента с завода «Якутцемент» осуществляется автотранспортом и речным транспортом по реке Лена. Тарировка – мягкие специализированные контейнеры (МКР) по 1,5 тонны. Данная упаковка является удобной и современной тарой для перевозки, так как позволяет доставить груз в целостности и сохранности на большие расстоянии и выдержать несколько этапов загрузки-разгрузки. МКР состоит из полипропиленовой оболочки и водонепроницаемого вкладыша, которые хорошо защищают его от внешнего воздействия. На МКР имеется карман, в который вкладывается ярлык, указывающий класс цемента, партию, дату тарировки.

Из чего делают цемент?

Цемент является основным элементом бетона. Это деликатный порошок, который служит клеем, скрепляющим бетон при смешивании с водой, песком и заполнителями.

Цемент производится путем обжига во вращающейся печи смеси мелкоизмельченного известняка, глины и песка до температуры, близкой к 1450ºC. Это происходит при производстве цементного клинкера, стандартного продукта при производстве цемента. Цементные клинкерные покрытия из печи измельчаются, и при тонком измельчении в порошок мы понимаем его как цемент.Топливо сжигается для сжигания печной сказки примерно для 40% выпусков цемента. Остальные 60% — это «технические выбросы». когда известняк перегревается, он отдает свои атомы углерода и сортирует CO2 в печи, что абсолютно необходимо.

Цемент — это лишь малая часть метода производства бетона, обычно улучшающего только от 7% до 10% бетонных смесей. Дополнительными основными элементами бетона являются песок, гравий (мелкий и крупный заполнитель) и вода.

Элементы, называемые примесями, редко добавляются на стадии приготовления бетона, чтобы задерживать воздух, удалять воду, повышать вязкость и развивать другие особые свойства. Производители улучшают метод связывания цемента на этапе производства бетона с помощью дополнительных вяжущих материалов (ВЦМ), которые появляются из потоков производственных отходов.

Основные элементы цемента (известняк, песок и глина) и бетона (цемент, смешанный с песком, гравием и водой) относятся к числу самых бесплатных сырьевых материалов на Земле.Портландцемент является основным компонентом бетона. Бетон производится, когда портландцемент образует клей с водой, который соединяется с песком и камнем для затвердевания.

ПРОЧИТАЙТЕ ЗДЕСЬ О БЕТОНЕ

Цемент производится из совместно контролируемого химического соединения кальция, кремния, алюминия, железа и других компонентов. Природные материалы, используемые для производства цемента, сочетают в себе известняк, ракушки и мел или мергель, смешанные со сланцами, глиной, сланцем, доменным шлаком, кварцевым песком и железной рудой.Эти ингредиенты при сжигании при высоких температурах образуют похожий на камень материал, который измельчается в мелкий порошок, который мы обычно называем цементом.

Каменщик Джозеф Аспдин из Лидса, Англия, впервые применил портландцемент, усовершенствованный в 19 веке путем поджига порошкообразного известняка и глины в своей кухонной печи. С помощью этого грубого метода он определил причину возникновения промышленности, которая ежегодно перерабатывает горы известняка, глины, цементной породы и других элементов в порошок настолько узкий, что он проходит через сито, приспособленное к имеющейся воде.Лаборатории цементных заводов проверяют каждый этап производства портландцемента с помощью различных химических и физических экспериментов. Лаборатории также проверяют и тестируют весь продукт, чтобы убедиться, что он соответствует всем бизнес-условиям.

Наиболее распространенным способом производства портландцемента является сухой способ. Первым шагом является добыча первичного сырья, в основном известняка, глины и других элементов. После добычи камень дробят. Это включает в себя несколько шагов. Первое дробление уменьшает объем породы до максимального объема около 6 дюймов.Затем порода поступает во вторичные дробилки или молотковые мельницы для уменьшения размера примерно до 3 дюймов или меньше. Дробленую породу смешивают с другими элементами, такими как легированная руда или летучая зола, и измельчают, смешивают и подают в цементную печь.

Цементная печь обжигает все элементы при температуре около 2700 градусов в огромных цилиндрических стальных вращающихся печах, заполненных соответствующим огнеупорным кирпичом. Печи обычно имеют ширину до 12 футов — достаточно большую, чтобы выдержать автомобиль, и во многих случаях выше, чем максимальная 40-этажная структура.Большие печи крепятся с осью, слегка отклоненной от параллели.

Мелкоизмельченный сырой металл или суспензия засыпаются в более дорогой конец. В нижней части находится ревущий взрыв огня, состоящий из точно управляемого сжигания пылевидного угля, нефти, альтернативных видов топлива или газа ниже принудительного отбора.

Из чего состоит цемент?

Как мы понимаем, цемент является основным ингредиентом, используемым для производства бетона. Но цемент не является каким-то обычно встречающимся природным материалом — он производится из химической смеси 8 основных элементов в процессе производства цемента.

8 основных «элементов», присутствующих в цементе:

Известь (оксид кальция) 65-68%, диоксид кремния 17-20%, глинозем (оксид алюминия) 3-8%, магнезия (оксид магния) 1- 3%, оксид железа 0,5-6%, сульфат кальция 0,1-0,5%, триоксид серы 1-3%, щелочь 0-1%. Эти ингредиенты обычно собирают из известняка, глины, мергеля, сланца, мела, песка, боксита и железной руды.

Как производится цемент?

Мы познакомим вас с каждым этапом процесса производства цемента, от полезных ископаемых в земле до цементного порошка, который помогает производить бетон.

 
Добыча сырья

Сырье, в основном известняк и глина, добывается из их жертв путем взрывных работ или бурения с использованием тяжелой горнодобывающей техники. Сырье передается после экстракции, а затем доставляется на дробилки через самосвалы.

 

 

Боральный цемент | Борал

Что такое цемент?

Цемент использовался еще во времена древних египтян, греков и римлян.Люди веками использовали различные виды цемента для «склеивания» камня и других строительных материалов. Цемент — это термин, используемый сегодня для обозначения мелкодисперсного порошкообразного материала, оставшегося после «измельчения» клинкера. При смешивании с водой цемент можно использовать для связывания или соединения (например, в виде раствора) или, в сочетании с заполнителями и песком, для создания прочных и твердых поверхностей и конструкций (бетон).

Как производится цемент?

Boral производит «портландцемент», вариант, впервые изготовленный в 1820-х годах.Щебень известняка, в основном из шахты Boral Cement в Марулан-Саут в Новом Южном Уэльсе, транспортируется на цементный завод, где он смешивается с такими элементами, как сланец, железная руда и иногда песок. Полученная «мука» попадает в верхнюю часть «подогревателя», где падает под действием силы тяжести через несколько циклонных систем горячего газа. Это повышает температуру еды примерно до 1000 градусов по Цельсию. Оказавшись на дне, мука попадает во вращающуюся печь и далее нагревается до 1450 градусов по Цельсию.После того, как смесь прошла через печь, она плавится, превращаясь в «клинкер». Клинкер представляет собой небольшие гранулы, цвет и текстура которых напоминают пемзу, которую можно найти в некоторых ванных комнатах. Затем клинкер переносится на мельницу, где он измельчается до мелкого порошка, с которым знакомо большинство людей. В зависимости от типа производимого цемента этот «порошок» смешивают с такими предметами, как гипс, перед тем, как «расфасовать» (упаковать) или распределить на рынке оптом.

Для чего используется цемент?

Цемент в основном используется для производства бетона, который является вторым наиболее потребляемым материалом в мире после воды.Применение бетона безгранично, а это означает, что цемент должен быть гибким для решения целого ряда задач. Таким образом, цемент Boral можно найти в зданиях всех типов, дорогах, мостах, туннелях, дорожках, общественных местах, таких как парки и площади, стенах и барьерах, а также в художественных инсталляциях. В Австралии термины «цемент» и «бетон» часто неправильно заменяются. Цемент представляет собой сухой порошкообразный продукт, полученный в результате помола клинкера. Бетон является результатом добавления воды, заполнителей (щебня) и песка к цементу и их перемешивания («перемешивания»).

Куда девается цемент после его изготовления?
Цемент

Boral распространяется по стране как железнодорожным, так и автомобильным транспортом. В обоих случаях сухой цементный «порошок» закачивается в автоцистерны под давлением воздуха, чтобы обеспечить отгрузку максимального объема и значительно снизить вероятность утечки какого-либо продукта. Достигнув места назначения, цемент перекачивается (опять же под давлением воздуха) в силосы для хранения, где он хранится до тех пор, пока не потребуется. В регионах это может происходить несколько раз, когда продукт перемещается с железной дороги в автоцистерны, а затем в отдельные места, такие как бетонные заводы.

Как нагревается печь цементного завода?

У Boral есть только одна действующая печь, расположенная на цементном заводе Berrima Cement Works в Новом Южном Уэльсе. Тепловая энергия этой печи в настоящее время зависит от угля. В период с 1929 по 2013 год уголь поставлялся из шахты в соседнем Медуэе, однако в настоящее время уголь поступает из региона Иллаварра. Уголь традиционно используется в качестве топлива для печей из-за его высокой и постоянной «теплотворной» (тепловой) ценности. Поэтому он способен достигать требуемой температуры до 1450 градусов по Цельсию.Постоянство тепла имеет важное значение для качества и количества производимого клинкера. Совсем недавно Boral начала внедрять в производство «топливо, полученное из твердых отходов» (ТОТО). КОТО производятся из рекуперированных и переработанных отходов, таких как древесина, горючие отходы и использованные шины, т.е. предметов, которые в противном случае предназначались бы для захоронения. КОТО используются вместо части угля, используемого для нагрева печи. Это дает как экономическое, так и экологическое преимущество Boral и всему сообществу.

Вызывает ли процесс производства цемента какие-либо выбросы в атмосферу?

Как и в большинстве промышленных процессов, производство цемента связано с определенными выбросами в атмосферу. Однако чрезвычайно высокие температуры, используемые в процессе, означают, что элементы, обычно считающиеся представляющими наибольшую опасность, сокращаются до минимального уровня. Существуют строгие ограничения, установленные местными природоохранными органами, чтобы гарантировать, что эти выбросы будут значительно ниже уровней, которые могут мешать окружающим жителям и объектам.Постоянный мониторинг выбросов и отчетность о результатах в соответствующие органы осуществляются круглый год. Отдельные контролируемые элементы включают твердые частицы, оксиды азота, тяжелые металлы и осажденную пыль. Цементное предприятие Boral Berrima имеет большой опыт соблюдения соответствующих ограничений. Результаты мониторинга доводятся до сведения общественности на собраниях сообщества. Нажмите здесь, чтобы узнать больше.

Кто работает на цементном заводе/операции?

На цементном заводе выполняются самые разные роли: от операторов до торговцев, работников логистики, ученых, менеджеров и администраторов.

Цементный завод управляется из центральной диспетчерской через множество компьютеров и мониторов, показывающих живые изображения с частей завода. Операторы работают посменно, непрерывно управляя и контролируя поток продукта через печь. На объектах также работают технические специалисты и продавцы, такие как электрики и слесари, чтобы гарантировать, что завод и оборудование поддерживаются в соответствии с надлежащими стандартами.

В лаборатории Зоны работают ученые, такие как химики, для тестирования продукции и контроля качества, а также для наблюдения за производством.Перемещение сырья и готового цемента означает, что логистикой занимается большое количество сотрудников.

В дополнение к командам по мешкам и упаковке, на цементном заводе будут водители грузовиков и железнодорожные бригады для поддержки этих перемещений.

Чтобы ознакомиться с текущими вакансиями в Boral Cement или узнать больше о карьерных возможностях, посетите сайт Boral Careers

.
Какой шум у цементного завода?

Шум, связанный с производством цемента, очень похож на шум большинства других промышленных помещений.Аналогично им шум регулируется рядом местных и государственных обязательств, включая максимальные пределы. Если заметить извне, большую часть шума на цементном заводе можно отнести к транспорту (тяжелые автомобили и рельсы) и вытяжным вентиляторам, используемым как для охлаждения клинкера после его производства, так и к общей печи. система. За прошедшие годы было предпринято несколько изменений конструкции вытяжных вентиляторов, чтобы уменьшить их шумовое воздействие. Это включало уменьшение количества лопастей вентилятора и изменение их углов, сохраняя желаемый охлаждающий эффект, но с меньшим возмущением воздуха.

Простые методы, такие как обеспечение того, чтобы двери на работу и складские помещения были закрыты, также помогают поддерживать низкий уровень шума. Меры, принятые в других подразделениях компании Boral, связанные с транспортом, такие как маршрутизация вдали от жилых районов и распределение грузов, также действуют для компании Cement.

Как защититься от выбросов пыли на цементном заводе?

Пыль на цементном заводе может образовываться из сырья, используемого в производстве (известняк, сланец, уголь и т. д.), или может образовываться в виде «летучей» пыли на твердых поверхностях и дорогах площадки.

Принят ряд мер по снижению возможности выделения пыли из сырья при его погрузке, разгрузке и хранении. Входящие и исходящие грузы в поездах остаются накрытыми во время перевозки, в то время как склады материалов также либо накрываются, либо поливаются в жаркое и засушливое время. Зоны погрузки грузовиков обычно закрыты, и используется специальный погрузочный «носок», который надевается на порталы цистерн и грузовиков, чтобы предотвратить утечку пыли во время транспортировки материалов.Цемент загружается в автоцистерны под давлением воздуха, что исключает возможность выхода пыли. Сам цементный завод оснащен «электростатическим фильтром», который эффективно «вычищает» частицы пыли из воздуха во время производства клинкера. Количество «отключений» (выбросов пыли), которое допускается для электрофильтра, строго регламентировано.

Другие здания также оснащены фильтрами для улавливания пыли. Проводится регулярная уборка дорог и «твердых» участков для уменьшения «летучей» пыли, падающей с транспортных средств или образующейся из других источников.У Berrima Cement Operation также есть план озеленения, в соответствии с которым деревья и растительность были посажены, чтобы «защитить» пыль от окружающего пространства.

Почему я вижу выбросы с вершины вашей башни?

Иногда можно увидеть молочно-белый короткий воздушный поток, выходящий из штабеля цементного завода. Это водяной пар (пар), выделяющийся в результате использования воды для различных целей внутри установки, а также в результате взаимодействия различных элементов при нагревании.Вода используется для охлаждения компонентов цементного завода, что обеспечивает их надлежащее функционирование и продлевает срок их службы. Он также используется для борьбы с пылью внутри электрофильтра. Вода также образуется в результате химических реакций, происходящих в «еде», когда она падает через циклонные системы горячего газа.

Можно ли сделать производство цемента более экологичным?

Да. Компания Boral вложила значительные средства в производство цемента с более низким углеродным следом.В центре нашего внимания находятся две возможности – источник тепловой энергии для производства и замещение сырья.

Традиционным источником тепловой энергии для цементных печей Boral является уголь. Со временем компания Boral исследовала способы снижения зависимости от угля за счет включения «топлива из твердых отходов» (КОТО) в «комбинацию» тепловой энергии на объектах. На КОТО используются восстановленные и переработанные предметы из потоков отходов, которые в противном случае были бы отправлены на свалку. К ним относятся древесные отходы, горючие отходы и измельченная «стружка» из бывших в употреблении шин.Они заменяют часть угля, снижая не только экологические показатели, но и затраты.

Boral также заменяет части сырого известняка и сланца, используемые в производстве, различными формами «шлака». Шлак, особенно сталеплавильный и гранулированный доменный шлак (ГШШ), является побочным отходом процесса производства стали. Шлак имеет такие же качества и содержит необходимые компоненты сырья, которое он заменяет. Это снижает потребность в использовании новых природных ресурсов, позволяя повторно использовать отходы, которые в противном случае оказались бы на свалках.

Инновации, подобные этим, привели к внедрению отмеченных наградами продуктов, таких как Envisia Concrete от Boral.

Что такое оксиды бора?

Boral производит ряд пигментов на основе оксида железной руды различных цветов, которые можно использовать для окраски бетона, строительных растворов, штукатурки цемента и аналогичных применений.

Что такое «искусственный песок»?

Boral Cement производит «искусственный песок» на своем известняковом руднике в Марулан-Саут, Новый Южный Уэльс.Искусственный песок получают путем измельчения известняка до максимально возможного размера, в результате чего получается материал, похожий на песок, который во многих случаях может заменить «природный» песок. Важность промышленного песка возросла из-за истощения и отсутствия разрешенных ресурсов природного песка в ключевых местах по всей Австралии. Песок является основным компонентом бетона, среди прочего, поэтому искусственный песок был разработан, чтобы восполнить этот пробел.

Что такое бетонное «размещение»?

Услуги по укладке бетона предлагаются компанией De Martin & Gasparini (DMG), дочерней компанией Boral Cement.Укладка может включать в себя изготовление сборных железобетонных балок/панелей и «размещение» их на месте на рабочих площадках или закачивание бетона в определенные места перед «отделкой» поверхности. DMG работает со всеми типами бетона при их укладке. Благодаря своему участию в проектах они помогли создать знаковые общественные сооружения, окрашенные и полированные бетонные поверхности, а также крупные промышленные, коммерческие, жилые и торговые комплексы.

локации

Boral Cement осуществляет производство в Новом Южном Уэльсе и Виктории, но осуществляет сбыт по всей Австралии. Нажмите здесь, чтобы посмотреть, где мы находимся.

 

Факты о цементе для детей

Цементный завод Lafarge в Конте (Франция)

В самом общем смысле этого слова цемент представляет собой вяжущее вещество, вещество, которое схватывается и затвердевает независимо друг от друга и может связывать другие материалы вместе. Слово «цемент» восходит к римлянам, которые использовали термин «opus caementicium» для описания каменной кладки, которая напоминала бетон и была сделана из щебня с негашеной известью в качестве связующего. Вулканический пепел и добавки в виде пылевидного кирпича, которые добавлялись к негашеной извести для получения гидравлического вяжущего, позже стали называть цементом, цементом, цементом и цементом.Цементы, используемые в строительстве, характеризуются как гидравлические или негидравлические .

Наиболее важным применением цемента является производство строительного раствора и бетона — соединение природных или искусственных заполнителей с образованием прочного строительного материала, устойчивого к обычным воздействиям окружающей среды.

Бетон

не следует путать с цементом, потому что термин цемент относится только к сухому порошкообразному веществу, используемому для связывания заполнителей бетона.При добавлении воды и/или добавок цементная смесь называется бетоном, особенно если были добавлены заполнители.

История

Раннее использование

Неизвестно, где впервые было обнаружено, что комбинация гашеной негидравлической извести и пуццолана образует гидравлическую смесь (см. также: Пуццолановая реакция), но бетон, изготовленный из таких смесей, впервые был широко использован римскими инженерами. В этих бетонах использовались как натуральные пуццоланы (трасса или пемза), так и искусственные пуццоланы (шлифованный кирпич или керамика).Многие превосходные образцы конструкций из этих бетонов все еще стоят, в частности, огромный монолитный купол Пантеона в Риме и массивные Термы Каракаллы. В обширной системе римских акведуков также широко использовался гидравлический цемент. Использование конструкционного бетона исчезло в средневековой Европе, хотя слабые пуццолановые бетоны продолжали использоваться в качестве основного заполнения каменных стен и колонн.

Современный цемент

Мировое производство цемента в 2010 г. Мировые цементные мощности в 2010 г.

Джон Смитон внес важный вклад в разработку цемента, когда он планировал строительство третьего маяка Эддистоун (1755-1759) в Ла-Манше.Ему нужен был гидравлический раствор, который застывал бы и набирал силу в течение двенадцати часов между последовательными приливами. Он провел исчерпывающее исследование рынка имеющейся гидравлической извести, посетив их производственные площадки, и отметил, что «гидравличность» извести напрямую связана с содержанием глины в известняке, из которого она изготовлена. Смитон был по профессии инженером-строителем и не стал развивать эту идею дальше. По-видимому, не зная о работе Смитона, тот же принцип был определен Луи Вика в первом десятилетии девятнадцатого века. Затем Вика разработал метод соединения мела и глины в однородную смесь и, обжигая ее, в 1817 году произвел «искусственный цемент». Джеймс Фрост, работавший в Великобритании, аналогичным образом произвел то, что он назвал «британским цементом». примерно в то же время, но не получил патента до 1822 года. В 1824 году Джозеф Аспдин запатентовал аналогичный материал, который он назвал портландцементом, потому что сделанная из него штукатурка была по цвету похожа на престижный портландцемент.

Все вышеперечисленные продукты не могут конкурировать с известково-пуццолановыми бетонами из-за быстрого схватывания (недостаточное время для укладки) и низкой начальной прочности (требуется многонедельная задержка перед снятием опалубки).Гидравлическая известь, «натуральные» цементы и «искусственные» цементы зависят от содержания в них белита для набора прочности. Белите медленно набирает силу. Поскольку они обжигались при температуре ниже 1250 °C, они не содержали алита, ответственного за раннюю прочность современных цементов. Первый цемент, постоянно содержащий алит, был изготовлен сыном Джозефа Аспдина Уильямом в начале 1840-х годов. Это то, что мы сегодня называем «современным» портландцементом. Из-за атмосферы таинственности, которой Уильям Аспдин окружил свое произведение, другие (например,грамм. Vicat и I. C. Johnson) претендовали на первенство в этом изобретении, но недавний анализ как его бетона, так и сырого цемента показал, что продукт Уильяма Аспдина, произведенный в Нортфлите, Кент, был настоящим цементом на основе алита. Однако методы Аспдина были «эмпирическим правилом»: Вика отвечает за установление химической основы этих цементов, а Джонсон установил важность спекания смеси в печи.

Инновация Уильяма Аспдина была нелогичной для производителей «искусственных цементов», потому что им требовалось больше извести в смеси (проблема для его отца), потому что им требовалась гораздо более высокая температура печи (и, следовательно, больше топлива) и потому что в результате клинкер был очень твердым и быстро изнашивал жернова, которые были единственной доступной технологией помола в то время. Таким образом, производственные затраты были значительно выше, но продукт схватывался достаточно медленно и быстро набирал прочность, что открывало рынок для использования в бетоне. Использование бетона в строительстве быстро росло с 1850 года и вскоре стало доминирующим применением цемента. Таким образом, портландцемент начал играть преобладающую роль.

Экологические и социальные воздействия

Цемент часто поставляется в виде порошка, который смешивают с другими материалами и водой. Многие типы цементного порошка могут вызывать аллергические реакции при контакте с кожей и раздражать кожу, глаза и легкие, поэтому рабочие должны носить пылезащитную маску, очки и защитные перчатки, в отличие от рабочего, изображенного здесь.

Производство цемента оказывает воздействие на окружающую среду на всех стадиях процесса.К ним относятся выбросы загрязняющих веществ в атмосферу в виде пыли, газов, шума и вибрации при работе машин и при проведении взрывных работ в карьерах, ущерб сельской местности от разработки карьеров. Широко используется оборудование для снижения выбросов пыли при разработке карьеров и производстве цемента, все более широкое применение получает оборудование для улавливания и разделения выхлопных газов. Охрана окружающей среды также включает реинтеграцию карьеров в сельскую местность после того, как они были закрыты, путем их возвращения в природу или рекультивации.

Локальные воздействия

Производство цемента имеет значительные положительные и отрицательные последствия на местном уровне. С положительной стороны, цементная промышленность может создать рабочие места и возможности для бизнеса для местного населения, особенно в отдаленных районах развивающихся стран, где мало других возможностей для экономического развития. Негативные воздействия включают нарушение ландшафта, пыль и шум, а также нарушение местного биоразнообразия в результате добычи известняка (сырья для цемента).

Новая технология может сделать производство цемента углеродно-нейтральным

Гаурав Сант

Бетон окружает нас в наших городах и простирается по земле обширной сетью автомагистралей. Он настолько распространен, что большинство из нас воспринимает это как должное, но многие не знают, что ключевой ингредиент бетона, обычный портландцемент, является основным источником парниковых газов.

Ежегодно производители производят около 5 миллиардов тонн портландцемента — серого порошка, который смешивается с водой и образует «клей», скрепляющий бетон.Это почти три четверти тонны на каждого человека на Земле. На каждую тонну произведенного цемента в процессе образуется примерно тонна углекислого газа, на долю которого приходится примерно 7 процентов мировых выбросов углекислого газа.

Спрос растет с каждым годом, особенно в развивающихся странах, где используется гораздо больше портландцемента, чем в США, поэтому ученые полны решимости уменьшить растущее воздействие производства портландцемента на окружающую среду.

Одним из таких ученых является Гаурав Сант из Калифорнийского института наносистем Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, который недавно завершил исследования, которые в конечном итоге могут привести к методам производства цемента, не выделяющим углекислого газа, газа, который составляет 82 процента парниковых газов.

Сант, адъюнкт-профессор гражданской и экологической инженерии и профессор материаловедения Эдварда К. и Линды Л. Райс из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, обнаружил, что углекислый газ, выделяющийся при производстве цемента, можно улавливать и использовать повторно. Исследование опубликовано в журнале Industrial and Engineering Chemistry Research.

«Причина, по которой мы смогли поддерживать глобальное развитие, заключается в нашей способности производить портландцемент в тех объемах, которые у нас есть, и нам нужно будет продолжать это делать», — сказал Сант.«Но углекислый газ, выбрасываемый в атмосферу, создает значительный экологический стресс. Поэтому возникает вопрос, можем ли мы повторно использовать этот углекислый газ для производства строительного материала».

При производстве цемента выделяют два этапа, ответственных за выбросы углерода. Одним из них является кальцинирование, при котором известняк, сырье, наиболее часто используемое для производства цемента, нагревается примерно до 750 градусов по Цельсию. Этот процесс разделяет известняк на агрессивное, нестабильное твердое вещество — оксид кальция или известь — и газообразный диоксид углерода.Когда известь смешивается с водой, процесс, называемый гашением, образует более стабильное соединение, называемое гидроксидом кальция.

Основным компонентом портландцемента является силикат трикальция, который затвердевает, как камень, при соединении с водой. Трехкальциевый силикат получают путем соединения извести с кремнистым песком и нагревания смеси до 1500 градусов по Цельсию.

Из общего количества двуокиси углерода, выбрасываемой при производстве цемента, 65 процентов выделяется при кальцинировании известняка, а 35 процентов выделяется при сжигании топлива для нагрева соединения силиката трикальция.

Но Сант и его команда показали, что углекислый газ, выделяющийся во время прокаливания, можно улавливать и рекомбинировать с гидроксидом кальция для воссоздания известняка, создавая цикл, при котором углекислый газ не выбрасывается в воздух. Кроме того, на протяжении всего производственного цикла требуется примерно на 50 процентов меньше тепла, так как не требуется дополнительного тепла для обеспечения образования трехкальциевого силиката.

Сант сказал, что этот метод аналогичен тому, как цементация известняка происходит в природе, когда известняк образует прочный экзоскелет кораллов, моллюсков и морских раковин, а когда микробы образуют известняк, который склеивает песчинки вместе.

Хотя ученые изучали эту идею ранее, Сант сказал, что она никогда ранее не демонстрировалась с точки зрения производства цемента, нейтрального по отношению к углекислому газу, и что на самом деле она работала быстрее, чем он и его коллеги ожидали. Цикл занял всего три часа, по сравнению с более чем 28 днями, необходимыми для того, чтобы портландцемент почти полностью прореагировал с водой и достиг своей окончательной твердой консистенции.

Успешный образец был очень маленьким, как того требовали лабораторные условия. Но Сант сказал, что теперь, когда процесс был доказан, его можно было бы со временем масштабировать до уровня производства.

Если производители цемента продолжат работать, как сейчас, и если в конечном итоге будут приняты предлагаемые налоги на выбросы углерода в США и других странах, производство цемента будет намного дороже, чем сейчас. Если бы это произошло, новый метод производства цемента с минимальным воздействием на окружающую среду или без него представлял бы еще больший интерес, сказал Сант.


Раздавите эти клинкеры, пока они горячие
Дополнительная информация: «Прямая карбонизация Ca(OH) 2 с использованием жидкого и сверхкритического CO 2 : последствия для углеродно-нейтральной цементации» Ind.англ. Химия . рез., 2015, 54 (36), стр. 8908–8918 DOI: 10.1021/acs.iecr.5b02356 Предоставлено Калифорнийский университет, Лос-Анджелес

Цитата : Новая технология может сделать производство цемента углеродно-нейтральным (28 сентября 2015 г. ) получено 27 марта 2022 г. с https://физ.org/news/2015-09-technique-cement-carbon-neutral.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Всепакистанская ассоциация производителей цемента

Что такое цемент?

Цемент – это материал с адгезивными и когезионными свойствами, что делает его способным связывание минерального фрагмента в компактную и жесткую массу. Слово цемент, по-видимому, произошел от средневекового английского cyment и латинского . цемент . Последнее слово caementum означало грубый добытый камень или мраморная крошка, из которых изготавливали раствор сделано более 2000 лет назад в Италии. В средние века срок цемент или цемент обычно изготавливали для раствора. Обыкновенная известь, гидравлическая известь, гипсовая штукатурка, пуццолан , натуральный и портландцемент являются немногими из материал, используемый для цементирования.Эти цементирующие материалы можно разделить на две группы:

Негидравлический:

Негидравлический цемент не имеют способности схватываться и твердеть под водой, но требуют углекислый газ из воздуха для затвердевания, например. негидравлическая известь и гипс. Их цементирующее процветание возникает из-за поглощение газов, которые были выделены при их переработке. Их продукты гидратации не устойчивы к воде.

Гидравлический:

Гидравлический цемент определяется как цемент, обладающий способностью схватываться и набирать прочность в воздухе или под водой и которые нерастворимы в воде после того, как они задавать. Такой цемент твердеет даже в отсутствие воздуха и образует твердую продукт, который стабилен в воде и может безопасно использоваться во всех конструкции, контактирующие с водой.Гидравлический цемент включает гидравлические извести, портландцемент (как основной, так и смешанный), нефтескважинный цемент, белый цемент, цветной цемент, высокоглиноземистый цемент, дорогой цемент регулируемый и гидрофобный цемент и др.

Разработка карьеров и дробление

Первичное сырье материалом для производства цемента является карбонат кальция или известняк. Это получено из карьера, где после удаления вскрышных пород, порода взрывается, загружается в грузовики и транспортируется к дробилке. Многоступенчатый процесс дробления уменьшает породу до камень диаметром менее 25 мм. Большинство современных цементных заводов расположен недалеко от источника известняка, как около 1,5 тонны Известняк необходим для производства одной тонны цемента.

 

Смешивание и хранение


Сырой измельчение и гомогенизация


Тщательно отмеренные количества различного сырья подаются, через силосы для сырьевых мельниц к мельницам, где стальные шары измельчают сырье. материал в мелкий порошок, называемый сырой мукой. Гомогенизирующие силосы используется для хранения еды, где она тщательно перемешивается, чтобы гарантировать, что подача в печь однородна, что является предпосылкой для эффективной функционирование печи и клинкер хорошего качества.

Сжигание

Самый ответственный шаг в процессе производства происходит в огромных вращающихся печах. Сырая мука подается в один конец печи либо напрямую, либо через система подогревателя, а на другом конце сжигается пылевидный уголь.То сырая мука медленно стекает вниз по наклонной печи к теплу и достигает температуры около 1 450 C в зоне горения, где происходит процесс, называемый спеканием. Узелки клинкера падают в охладители и конвейерами отвозятся на склад клинкера бункеры. Газ, выходящий из печи, очищается электростатическим способом. осадители перед выбросом в атмосферу.

 

Помол цемента

На цементных заводах используют стальные шары разного размера для помола клинкера, а также небольшое количество гипса в мелкий порошок, который затем называется цемент. Без гипса цемент застынет при добавлении воды. поэтому гипс необходим для контроля времени схватывания. То готовый цемент хранится в силосах, где дальнейшее перемешивание обеспечивает последовательность.


Гарантия качества

Обширные выборки и испытания в процессе производства обеспечивает стабильность и качество конечного продукта.Тестирование происходит на стадиях производственного процесса, обозначенных в символ.

Цемент отправка

Цемент отгружен либо навалом, либо упакованным в мешки по 50 кг и поставляемым из завода в железнодорожных грузовиках или автотранспортных средствах.Мешки по 50 кг бывают упаковываются непосредственно в грузовики или могут быть уложены на поддоны. Поддоны могут быть покрыты слоем пластика, чтобы обеспечить дополнительную защиту от элементы.


 

Типы цемента:

Виды спец. Производимый в настоящее время цемент можно условно разделить на следующие группы: шесть категорий в зависимости от специального назначения, для которого они был разработан.Это:

  1. Быстрое отверждение цемент.
  2. Цементостойкий к химическому воздействию определенных грунтов и агрегатов.
  3. Низкий нагрев гидратационный цемент.
  4. Лучшая защита цемент для армирования стали.
  5. Лучшая работоспособность и сопротивляется ли цемент.
  6. Декоративный цемент и прочий специальный цемент .

Быстрое отверждение Цемент:

В этой категории следующие два цемента обладают желаемыми свойствами быстрого развития силы, т.быстротвердеющий портландцемент и высокая Алюминиевый цемент. Их конкретные характеристики следующие:

Быстротвердеющий цемент (Тип III ASTM):

Этот цемент имеет высокую ранняя прочность, равна или лучше, чем 3-дневная прочность OPC. Это достигается за счет высокого содержания трехкальциевых силикатов. его состав.Он в основном используется для выпуска рамки в течение 24 часов или около того для последующего использования в массе производство элементов ЖБИ.

Соответствующие 1,2,3,7 и 28-дневная прочность (в эквивалентных значениях PSI) этого цемента согласно британским спецификациям, немецкому стандарту и A. S.T.M. японский язык и стандарты Пакистана для строительных кубов следующие:

Б.С.

Немецкий Стандарт

АСТМ

японский язык

Пакистан

1 день силы

1800

923

2 дня прочность

4350

3 дня прочность

4200

3500

1846 г.

4205

7 дней прочность

3266

5220

28 дней прочность

6670

7975

4686

6670

Разница в сильные стороны, указанные выше, в основном из-за разницы во всех Стандарты 3-дневной прочности почти в 1-1/2-2 раза больше, чем у O. ПК. Недостатками этого цемента, помимо более высокой стоимости, являются его высокая теплота гидратации, что делает его непригодным для массового бетонирования проекты.

Высокий алюминий Структурный цемент:

Этот цемент используется там, где требуется очень быстрое схватывание и очень высокая начальная прочность. Этот цемент имеет прочность в течение одного дня, почти равную прочности в течение 28 дней. О.ПК. Его настройка происходит настолько быстро, что его нужно ввести в действие в течение несколько минут его перемешивания. Обычно используется для подключения утечки в плотинах и т. д. или установка свайных фундаментов там, где это ограничено есть время для схватывания цемента до просачивания воды происходит накопление. В Пакистане он использовался в некоторых конкретных места на плотине тербела. За рубежом он использовался в зданиях, где было сочтено необходимым удалить каркас после одного или двух дней.

Этот цемент кроме его высокая стоимость имеет недостатки высокой теплоты гидратации и регресс силы во времени. Были некоторые разрушения конструкции из-за просчета ее окончательной прочности после нескольких лет использования, особенно во влажной и жаркой атмосфере. Этот однако цемент обладает отличными теплорегистрирующими свойствами и поэтому экстенсивно используемый в печах, котлах и linengings печи.Цемент устойчив к химическому воздействию, особенно к сульфатам и Органические кислоты или почва и активный кремнезем агрегата. В этом категории может быть включен следующий цемент:

2-A      Цемент с высокой сульфатостойкостью

2-B      Цемент с умеренной сульфатостойкостью

2-C      Шлакопортландцемент, подвергнутый взрывной обработке, Франция.

2-D      пуццолановый цемент

2-E      Низкощелочной цемент

2-А Цемент с высокой сульфатостойкостью H. Ф.Р.К.

Самое важное и наиболее широко используемый химически стойкий цемент — цемент H.S.R.C. Высокая концентрация сульфатных солей присутствует в морской воде и в почва вблизи морских берегов. Эти соли иногда присутствуют в почве. а в покорных водах даже за тысячи миль от моря. Даже участок плотины Тербела не был свободен от сульфатов и H.S.R.C. должны были быть использованы в фондах на сайте.Сульфатная соль отдельные атаки бетона могут начаться в течение нескольких месяцев. Этот цемент имеет более низкая 3-дневная прочность, чем OPC, а также его способность защищать арматурная сталь в конструкциях, подвергающихся воздействию атмосферы, ниже, чем OPC, и, следовательно, не рекомендуется для обычного R.C.C. работать в суперструктуры.

2-Б Цемент с умеренной сульфатостойкостью (MSRC)

Этот цемент был разработанный как компромисс Цемент, обладающий хорошими свойствами сульфатостойкость в некоторой степени и хорошая щелочность OPC, который полезен для защиты арматуры, а также для раннего набор прочности выше, чем у высокосульфатостойкого цемента. Для этого цемента не существует стандарта в B.S и P.S. спецификациям, но в соответствии с ASTM он разработан как Тип II. Три минимальная прочность OPC, H.S.R.C и H.S.R.C составляет 1800, 1200 и 1500 PSI соответственно по ASTM.

Хотя этот цемент лучше, чем H.S.R.C, по многим параметрам не так устойчив к сульфатам как H.S.R.C, и его не следует использовать в фундаментах на берегу моря. Между прочим О.Цемент P. производится в большинстве цементных заводов. Заводы вокруг Карачи соответствуют спецификациям ASTM для этого типа II и, следовательно, более устойчивы к умеренному воздействию сульфатов чем цемент, произведенный на заводах в других частях страны.

2-С Портландцемент из доменного шлака:

Этот цемент хорошо к умеренной устойчивости к сульфатной атаке из почвы.Этот цемент имеет некоторые другие очень желательные качества стабильности, детали которых следуйте ниже по пункту 3C.

2D Пуццолановый цемент:

Этот цемент хорошо к умеренной устойчивости к сульфатному воздействию морской воды или почвы содержащие сульфат.

2-Э Низкощелочной цемент:

это разнообразие обычный портландцемент, в котором общее содержание щелочи содержание цемента должно оставаться ниже 0.6%. С этим уменьшенным процент содержания щелочи опасность алакизации цемента устраняется воздействие активного содержания кремнезема в заполнителе. Как правило, у нас нет активного заполнителя этого типа в Пакистане. но на каждом крупномасштабном проекте бетонирования испытание щелочного заполнителя реакция должна быть выполнена для обеспечения безопасности проекта. Определенный Разновидности чертитового камня, обнаруженные в Пакистане, содержат активный кремнезем и для изготовления бетона потребуется низкое содержание щелочи.

Низкотемпературный гидратационный цемент :

Нормальный и быстрый Затвердевающий цемент выделяет много тепла во время схватывания и процесса затвердевания настолько, что бетонируемая конструкция может трескаться. Это может произойти, особенно при изучении больших беспорядков бетон в замкнутых пространствах, таких как пирс плотины и моста фонды. Во избежание этой проблемы цемент низкой теплоты были разработаны гидратации, некоторые из которых перечислены ниже:

3-А Цемент с низким содержанием гидратации (тип IV по А.СТМ)

3-Б Портландская доменная печь Шлак Цемент

3-С пуццолановый цемент

3D Суперсульфатный цемент

3-А Цемент с низким содержанием гидратации (тип IV по А. СТМ):

это цемент специально предназначен для бетонирования конструкций, где большие массы бетона нужно заливать за один раз. Как правило, указывается что теплота гидратации за 7 дней не превысит 250кг. Это достигается за счет изготовления этого цемента с большим процентным содержанием дикальция силикатов в своем содержании, чем обычно присутствует в OPC. В ASTM этот цемент обозначается как тип IV и по БС как LHP.Под По немецким стандартам его тип — LAHORE с символом N.W. в то время как Японским эквивалентом является тип L.H.P с символом M.H.C. То недостатком этого цемента является медленное нарастание прочности и поэтому не используется на площадках, где происходит быстрое отверждение или другие требуются определенные качества.

3-Б Шлаковый цемент:

это еще один разновидность низкотемпературного цемента.Измельчение от 35 % до 65 % гранулированного дутья печной шлак с обычным портландцементным клинкером производит его. То чем выше содержание шлака, тем ниже 3- и 7-суточная прочность но лучше стойкость к химическому воздействию. Под немецким норм, до 90% шлака можно использовать с цементом типа ХОЗ и по японскому стандарту до 70% в типе BSCC. Этот цемент более медленное затвердевание по сравнению с OPC — его прочность по сравнению с OPC в ASTM выглядит следующим образом:

OPC

Б.F ШЛАК ЦЕМЕНТ

3 дня прочность

1800

760

7 дней прочность

2800

1400

28 дней прочность

4000

3000

Этот цемент кроме Низкотемпературный цемент также имеет то преимущество, что он смешанный. устойчив к сульфатам, хотя и не может заменить высокосульфатный цемент сопротивления для морских свай и оснований.Этот цемент имеет отличная устойчивость к слабым органическим кислотам, присутствующим в почве и имеет также очень желательное качество защиты арматуры сталь лучше, чем любой другой цемент.

3-С Поццолана :

Шлифовка различных пропорции природного пуццолана, смолы или вулканического пепла с обычным Портландклинкер делает этот цемент.Это очень хороший цемент в чувство, что он имеет хорошие рабочие свойства в дополнение к тому, что низкая теплостойкость и умеренная сульфатостойкость. Это было широко используется на дамбе длиной 37 км, соединяющей Дахран с Бахрейн в заливе. До сих пор в Пакистане нам не удавалось найти полезные месторождения пуццолана, но есть признаки того, что могут быть хорошие залежи этого материала в вскрышных породах угольные месторождения Синда.

3D Суперсульфатный цемент:

это еще один разновидность низкотемпературного цемента. Его стандарты существуют в соответствии с B.S, но не согласно A.S.T.M. производится путем измельчения около 70-80% Б.Ф. Шлака с около 10% гипса и 1-2% портландцемента или извести. Этот цемент также мидди устойчив к сульфатной атаке. Он очень тонко измельчен цемента и его ранняя прочность через 3 дня сравнима с OPC, хотя в соответствии с БС его 7-дневная прочность должна быть сопоставима с минимум 3-х дневная сила OPC.Этот цемент также хорош для кладки цемента из-за его хорошей удобоукладываемости, но его можно использовать в RCC и другие строительные работы таким же образом, как OPC используется с отличные результаты.

Цемент для лучшего Защита арматуры от коррозии:

Основные шаги для предотвращение попадания стали в бетон заключается в использовании такого цемента заполнитель и вода для затворения, которые в основном не содержат хлоридов, максимальное содержание хлоридов в бетоне не должно превышать 0. 02 % по масса. Следующие свойства цемента необходимы для большей защита стали:

1. Цемент должен быть с минимальным процентным содержанием Хлориды не превышают 0,01%.

2. Портландцемент, предпочтительно имеющий около От 6 до 8 процентов алюминатов трикальция.

3. Цемент со шлаком в качестве добавки.

Если трикальций Содержание алюминатов менее 5% согласно ASTM, цемент не будет обладают способностью нейтрализовать случайный хлорид, попадающий в бетона и, таким образом, не справляются с эффектами хлоридов. То свойства шлакового цемента с примерно 35 процентами шлака и 60 процентами В этом отношении портландклинкер превосходит другие виды цемента.

Цемент для лучшего Трудоспособность и богатство E.В. Сопротивление

Это цемент, которые делают соответствующий бетон более пригодным для обработки, чем другие обычный цемент. Это качество необходимо там, где высокая совместимость и требуется лучшая устойчивость к атмосферным воздействиям. Из-за большей Удобоукладываемость бетона, изготовленного из этого цемента, может достигать многих более высокая прочность благодаря более низкому достижимому водоцементному соотношению по сравнению с с другим цементом.

Это свойство дается в цемент добавлением увлекающих агентов, таких как известь или другие пластификаторы, чтобы перемешать и поставить на место.Немного цемента относятся к этой категории:

Воздухововлекающий цемент :

Согласно ASTM четыре Различные виды цемента относятся к воздухововлекающим. версия для обычного быстротвердеющего и сульфатостойкого цемента и каждый бетон, изготовленный таким образом, более удобен в обработке и более устойчив к атмосферным воздействиям. устойчивость по сравнению с их версиями без воздухововлечения.

Смешанная гидравлика и Кладочный цемент и растворы:

Этот цемент в основном для оштукатуривания и затирки. Стандарты были заложены ниже для этого цемента как в британских спецификациях, так и в спецификациях ASTM. В Дело в том, что по стандарту ASTM существует не менее 10 разновидностей кладочного цемента. Некоторые стандарты относятся к цементу на основе OPC с воздухом или без него. вовлекающие агенты, в то время как другие предназначены для сульфатостойкости и низкого тепловые версии.Этот кладочный цемент изготавливается путем добавления пластифицирующие материалы, такие как известь, молотый кремнезем, шлак или пуццолан и воздухововлекающие добавки и др. Клинкеры портландцемента при шлифовка.

Декоративное цементное масло Ну и другие цементы специального назначения :

Этот цемент в основном по свойствам аналогичен O.P.C, за исключением того, что он сделан из такое сырье, которое содержит наименьшее количество красителей пигменты, такие как следы железа, марганца и хрома. В основном это цемент имеет более высокое содержание трехкальциевых алюминатов, чем OPC и поэтому подвергается острой атаке сульфатом из любого источника.

№ 253: Цемент

Сегодня мы стремимся закрепить наши знания конкретное понимание. Университет Хьюстона Колледж Инженерии представляет эту серию о машины, которые заставляют нашу цивилизацию работать, и люди, чья изобретательность создала их.

История бетона это довольно скудно, учитывая, насколько это важно. Большинство счетов начинаются с использования гипсовой штукатурки в Древнем Египте. Греки использовали гашеную известь, а римляне умели смешивать известь с песком и вулканический туф, чтобы сделать настоящий цемент. Фактически, Римляне сделали довольно причудливую бетонную работу. То Следующим известным достижением была разработка Джона Смитона. изобретение водонепроницаемого, или гидравлического, цемент, пока он восстанавливал Eddystone Маяк 1756 года. То, что мы называем портландцементом был изобретен другим англичанином в 1824 году.

Об этом сообщает российский историк Значко-Яворский. удивительная история о бетоне и цементе.Слишком многие историки бетона изучали только письменные документы. История не в этом. Сам бетон сохранился с римских времен. сквозь века. Значко-Яворский посмотрел на старый бетон по всему миру и обнаружил, что это удивительно изменчиво.

Но главным образом он нашел так много очень хорошего цемента и бетон, который был пройден и забыт. Он находит высоководостойкие штукатурки от 4-го век до н.э. Он находит, что яичные белки, Чешир сыр и верблюжья сметана использовались в Средневековье, чтобы сделать цементы водостойкими. Он находит много средневековых и даже римских, бетон, который легко прошел бы сегодняшние стандарты.

Он говорит нам кое-что, что есть у историков техники. учился на горьком опыте, и только в течение последних 50 годы.Писцы королей и императоров не запишите средства, используемые мастерами позади замок. Документация по древней технологии очень минимальный. Само слово «технология» современная концепция. Буквально означает изучение или знание техники. Учебники по инженерии — это письменные знания — действительно очень новы.

Следовательно, искусство столь же низкое и вместе с тем столь же принципиально важно, так как замешивание бетона было выучил и забыл сто раз.Несколько из древние гидравлические цементы из местных известняков в Киев, Рига и Санкт-Петербург значительно превышают современные стандарты прочности. Тем не менее, это было практиковать в этих регионах привозить дорогие Портландцемент, потому что потенциал нативного материалы были забыты.

Только совсем недавно мы записали наши технологии производства бетона, что позволило сравнивать, оценивать и улучшать их.Делая конкретную работу в технологию, мы только недавно подскочили до точки, где мы можем делать вещи с бетоном, что было бы немыслимо в древний мир.

Я Джон Линхард из Хьюстонского университета. где нас интересует, как изобретательные умы работай.

(Музыкальная тема)

Состав и классификация цемента — PetroWiki

Почти все буровые цементы изготавливаются из портландцемента — прокаленной (обожженной) смеси известняка и глины.Раствор портландцемента в воде используется в скважинах, потому что его легко перекачивать и он быстро затвердевает даже под водой. Он называется портландцементом, потому что его изобретатель Джозеф Аспдин считал, что затвердевший цемент напоминает камень, добытый на острове Портленд у берегов Англии.

Дозирование материалов

Портландцементы

легко модифицируются в зависимости от используемого сырья и процесса их комбинирования.

Дозирование сырья основано на серии одновременных расчетов, которые принимают во внимание химический состав сырья и тип производимого цемента: Американское общество по испытаниям и материалам (ASTM), тип I, II, III , или белый цемент V, или класс A, C, G или H Американского института нефти (API). [1] [2]

Классификация цемента

Основным сырьем, используемым для производства портландцемента, являются известняк (карбонат кальция) и глина или сланец. Часто добавляют железо и глинозем, если они еще не присутствуют в достаточном количестве в глине или сланце. Эти материалы смешивают друг с другом, влажным или сухим, и подают во вращающуюся печь, которая плавит известняковую суспензию при температуре от 2600 до 3000°F в материал, называемый цементным клинкером.После охлаждения клинкер измельчают и смешивают с небольшим количеством гипса, чтобы контролировать время схватывания готового цемента.

Когда эти клинкеры гидратируются водой в процессе схватывания, они образуют четыре основные кристаллические фазы, как показано в Таблица 1 и Таблица 2 . [3]

  • Таблица 1. Типовой анализ портландцемента в процессе прокатки

  • Таблица 2-Типичный состав и свойства портландцемента классов API

Портландцементы обычно производятся в соответствии с определенными химическими и физическими стандартами, которые зависят от их применения. В некоторых случаях для получения оптимальных композиций необходимо добавлять дополнительные или корректирующие компоненты. Примеры таких добавок:

  • Песок
  • Кремнистые суглинки
  • Поццоланы
  • Диатомовая земля (DE)
  • Железный колчедан
  • Глинозем

В расчетах также учитываются глинистые или кремнистые материалы, которые могут присутствовать в больших количествах в некоторых известняках, а также зола, образующаяся при сжигании угля в печи.Незначительные примеси в сырье также необходимо учитывать, так как они могут оказывать значительное влияние на характеристики цемента.

В США есть несколько агентств, которые изучают и пишут спецификации для производства портландцемента. Из этих групп наиболее известными в нефтяной промышленности являются ASTM, которая имеет дело с цементами для строительства и использования в строительстве, и API, которая пишет спецификации для цементов, используемых только в скважинах.

Спецификация ASTM. C150 [1] предусматривает восемь типов портландцемента: Типы I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV и V, где «A» обозначает воздухововлекающий цемент.Эти цементы предназначены для удовлетворения различных потребностей строительной отрасли. Цементы, используемые в скважинах, подвергаются воздействию условий, не встречающихся в строительстве, таких как широкий диапазон температур и давлений. По этим причинам были разработаны различные спецификации, которые охватываются спецификациями API. В настоящее время API предоставляет спецификации, охватывающие восемь классов тампонажных цементов, обозначенных как классы от A до H. Наиболее широко используются классы API G и H.

Цементы для нефтяных скважин также доступны со средней сульфатостойкостью (MSR) или высокой сульфатостойкостью (HSR).Сульфатостойкие марки используются для предотвращения разрушения затвердевшего цемента в скважине, вызванного воздействием сульфатов пластовыми водами.

Классификация API

Нефтяная промышленность закупает цементы, произведенные преимущественно в соответствии с классификациями API, опубликованными в API Spec. 10А. [4] Далее определяются различные классы цементов API для использования при забойных температурах и давлениях.

Класс А

  • Этот продукт предназначен для использования, когда не требуются особые свойства.
  • Доступен только в обычном, O, классе (аналогично ASTM Spec. C150, Type I). [1]

Класс B

  • Этот продукт предназначен для использования в условиях, требующих умеренной или высокой устойчивости к сульфатам.
  • Доступны марки MSR и HSR (аналогично ASTM Spec. C150, Type II). [1]

Класс С

  • Этот продукт предназначен для использования в условиях, когда требуется высокая начальная прочность.
  • Доступен в обычном, O, MSR и HSR классах (аналогично ASTM Spec.С150, тип III). [1]

Класс G

  • Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером при производстве скважинного цемента класса G.
  • Этот продукт предназначен для использования в качестве основного скважинного цемента. Доступны марки MSR и HSR.

Класс H

  • Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса H.
  • Этот продукт предназначен для использования в качестве основного скважинного цемента. Доступны марки MSR и HSR.

Свойства цемента, указанные в спецификациях API

Химические свойства и физические требования приведены в Таблицах 3 и Таблице 4 соответственно. [3] Типичные физические требования к различным классам цемента API показаны в Таблица 5 . [3]

  • Таблица 3. Химические требования к цементам API

  • Таблица 4. Физические требования к цементам API

  • Таблица 5-Физические требования к различным типам цемента

Хотя эти свойства описывают цементы для целей спецификации, цементы для нефтяных скважин должны иметь другие свойства и характеристики, чтобы обеспечить их необходимые функции в скважине. (API RP10B содержит стандарты для процедур испытаний и специального оборудования, используемого для испытаний тампонажных цементов, и включает:

  • Приготовление суспензии
  • Плотность навозной жижи
  • Испытания на прочность при сжатии и неразрушающие акустические испытания
  • Испытания на время загустевания
  • Статические испытания на водоотдачу
  • Эксплуатационные испытания свободной жидкости
  • Испытания на проницаемость
  • Реологические свойства и прочность геля
  • Расчеты перепада давления и режима течения для шламов в трубах и кольцевых пространствах
  • Процедуры испытаний в Арктике (вечной мерзлоте)
  • Испытание на стабильность суспензии
  • Совместимость скважинных флюидов. [5]

Каталожные номера

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 ASTM C150-97a, Стандартные технические условия для портландцемента. 2000. Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0150_C0150M-12
  2. ↑ ASTM C114-97a, Стандартные методы химического анализа гидравлического цемента. 2000. Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0114-11B.
  3. 3,0 3,1 3,2 Смит, Д.К. 2003. Цементирование. Серия монографий, SPE, Ричардсон, Техас, 4, гл. 2 и 3.
  4. ↑ Спец. API. 10A, Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин, 23-е издание. 2002. Вашингтон, округ Колумбия: API.
  5. ↑ API RP 10B, Рекомендуемая практика испытания скважинных цементов, 22-е издание. 1997. Вашингтон, округ Колумбия: API.

См. также

Цементировочные работы

PEH: Цементирование

Заслуживающие внимания статьи в OnePetro

Внешние ссылки

Монография SPE по цементированию

Категория

.

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован.