Из чего производят цемент: состав, химическая формула и производство

химический состав, технология производства и сырье для изготовления, процесс изготовления

Автор Ksanka Просмотров 4.4к. Опубликовано 17.05.2022

Сегодня строительство любого объекта не обходится без цемента, который получают несколькими способами. Мы расскажем из чего делают цемент, его виды и процесс изготовления. Нами подготовлена простая инструкция по изготовлению цемента в домашних условиях, в которой разберется даже новичок. Кроме того, рассмотрим состав цемента и сырье необходимое для его получения.

Содержание

1. Состав цемента
2. Сырье для производства цемента
3. Виды цемента
4. Портландцемент
5. Сульфатостойкий
6. Пуццолановый
7. Кислотоупорный
8. Пластифицированный
9. Шлакоцемент
10. Производство цемента
11. Сухой способ
12. Мокрый способ
13. Комбинированный способ
14. Технология производства бесклинкерного цемента
15. Как делают белый цемент
16. Как сделать цемент в домашних условиях
17. Маркировка цемента
18. Расшифровка маркировки цемента по новым стандартам

Состав цемента

Точный химический состав цемента вывести сложно, т. к. сегодня существуют разные его виды. Куда важнее знать какие минералы входят в состав цемента.

Цемент получают за счет дробления клинкера и гипса. Клинкер – это полуфабрикат, который образуется во время обжига смеси, полученной из глины и извести в пропорции один к трем. Клинкер является основной цементного порошка, обеспечивая его силикатами кальция. В результате спекания смеси образуются гранулы клинкера размером 1-6 см, к которым добавляются гипс и минералы. Полученную смесь тщательно измельчают до порошкового состояния.

Гипс позволяет регулировать сроки схватывания, а минералы снижают цену на цемент и улучшают его свойства. В качестве минеральных добавок могут использоваться бокситы, пески, пиритные огарки и пр.

Если вернуться к химической формуле, то на примере портландцемента можно узнать из чего сделан цемент: 62% оксида кальция, 18-22% диоксида кремния, порядка 5% окиси алюминия, 2-3% оксида железа или магнитного железняка. Окись алюминия можно заменить глиноземом. Недостающую процентную долю составляют разные присадки.

Сырье для производства цемента

Получение цемента происходит на заводах, вблизи мест добычи сырья, нужного для изготовления порошка. Так как одним из компонентов клинкера является известняк, то рассмотрим основные виды горных пород, позволяющие его получить.

Карбонатные породы – имеют кристаллическую структуру, которая напрямую влияет на эффективность взаимодействия материала с другими компонентами во время обжига. К таким породам можно отнести:

• мергелистый известняк;
• мел;
• доломитовые породы.

Мергель, выступающий заменителем известняка, относят к природному клинкеру, но из-за ограниченных запасов используется редко. Твердость мергелистого известняка зависит от того, какая доля глины в нем находится.

Доломитовые породы отличаются повышенной прочностью. Цементный порошок на их основе, быстро схватывается и является экологичным.

Вторая составляющая клинкера – это глина, которая разбухает при взаимодействии с водой. Глина повышает пластичность цементных растворов и смесей. В качестве глинистых пород используют глинистые сланцы, суглинки, чистую глину, лесс и пр.

Суглинки, помимо глины, содержат песок и пыль. Глинистые сланцы образуются за счет наслоения глины с илом, и содержат мало влаги. Это позволяет быстрее их сушить и измельчать. Могут использоваться как отдельный стройматериал или как компонент цемента. Лесс – это пористый суглинок, легко впитывающий влагу. Легко измельчается руками.

Не рекомендуется покупать цемент на развес, так как он может оказаться старым и без нужных параметров качества. Лучше использовать товар в заводской упаковке, на которой указана дата его изготовления.

Улучшение показателей цементного порошка можно достичь благодаря добавкам. Они повышают прочность бетона, пластичность и срок эксплуатации. К ним можно отнести шлаки, пуццолан или перетертую известь.

Виды цемента

Сегодня можно встретить несколько видов цемента, и каждый из них имеет свои особенности и свойства. Рассмотрим наиболее востребованные виды.

Портландцемент

Используется чаще других видов, по отдельности не применяется, только в строительстве при замешивании бетонных смесей и растворов. Применяется как для индивидуальных потребностей, так и для решения промышленных задач. Вместе с песком и щебнем, служит основой для получения бетона.

Портландцемент может применять при создании наливных потолков, для этого в него нужно добавить больше гипса. Такой подход позволяет изменить цвет на белый. При добавлении пластификаторов, можно изменять время схватывания смеси.

Сульфатостойкий

Стойкий к воздействию химически активных веществ. Благодаря таким характеристикам он применяется при создании мостов, подводных и подземных сооружений, насосных станций или опорных конструкций, устанавливаемых в воду.

Сульфатостойкий цемент долго застывает, но благодаря малому количеству алюминатов кальция, способен сохранять свои свойства при низких температурах. Кроме того, устойчив к атмосферным осадкам.

Пуццолановый

Этот вид является аналогом сульфатостойкого цемента, но в отличие от него содержит до 35% активных добавок. Обладает способностью твердеть в воде или во влажных условиях, благодаря чему применяется в конструкциях, находящихся в условиях повышенной влаги и сильных морозов. Это могут быть шлюзы, шахты, тоннели и прочие конструкции.

Потеря прочности такого вида цемента, происходит быстрее, чем у портландцемента. Это связано с повышенной гигроскопичностью активных минералов, которые поглощая влагу из воздуха вызывают гидратацию.

Кислотоупорный

Используется при создании сооружений в химической промышленности. Например, резервуары, башни и другие специальные здания.

Содержит кислотоупорный наполнитель (кварцевый песок, базальт) и кремнефтористый натрий (ускоритель затвердевания жидкого стекла). Эти компоненты и позволяют защитить бетон от внешних воздействий. Вяжущим веществом выступает жидкое стекло, поэтому цементом, данный порошок называют условно. Чувствителен к влиянию воды и пара.

Пластифицированный

В состав такого цемента добавляют добавки, делающие его подвижным и удобоукладываемым. Популярен при строительстве конструкций загнутой формы. Сохраняет свои характеристики даже под воздействием паров и при низких температурах, влагостойкий. Добавки вводятся в сухом виде или и в качестве водного раствора.

Шлакоцемент

Шлаковый цемент – это экономный стройматериал, содержащий помол клинкера, гипса и гранулированного шлака (порядка 20-80%). Применение шлака снижает стоимость бетона и одновременно существенно повышает его прочностные характеристики. К недостаткам такого порошка относится длительное время затвердевания бетона.

Цемент с содержанием шлака более 20% применяется при производстве железобетонных панелей или плит перекрытия. Благодаря высокой влагостойкости также может использоваться для создания сооружений, находящихся под постоянным воздействием влаги.

Производство цемента

Сегодня используются разные способы производства цемента. Все они отличаются способом подготовки сырья, но общая схема производства цемента остается схожей:

• добыча горных пород для клинкера;
• обжиг смеси;
• измельчение полученных гранул до порошкового состояния;
• смешивание клинкера со всеми составляющими;
• упаковка и хранение.

Цемент хранят в силосах – это башни, в которых хорошо организовано насыщение порошка воздухом. Благодаря этому он не слеживается и сохраняет свои свойства.

Сухой способ

Эту технологию создания цемента используют в основном Китай, Турция или Египет. Способ не предусматривает использование воды, поэтому все его составляющие (известняк, глина и добавки) измельчают в сухом виде. Под воздействием воздуха, полученный порошок сушат, измельчают в мелкодисперсную муку и обжигают при высокой температуре. Обжиг длится примерно четыре часа при температуре 1500℃. Полученный цементный клинкер дробят до нужных размеров и отправляют на фасовку.

Производство цемента сухим методом отличается легкостью создания, низкими затратами, и как следствие большой популярность у производителей. Однако такой порошок чувствителен к однородности сырья и может не соответствовать экологическим нормам.

Мокрый способ

В этом случае клинкер изготавливают из мела, глины и воды. Использование этого способа позволяет в точности определить состав исходного сырья при большой неоднородности сырьевых компонентов. Смешав все компоненты с водой получают шлам (влажная смесь), который затем корректируют в технологических бассейнах. После выдержки шлам подаётся в печь на обжиг.

Полученный из печи продукт охлаждают в холодильниках, измельчают и перемешивают с добавками для получения нужных свойств. Такая технология производства цемента имеет существенные денежные затраты, поэтому редко используется. Тем не менее, когда нужно получить цементный порошок с хорошими показателями, используют именно этот метод.

Комбинированный способ

Такое производство цемента объединяет мокрую и сухую технологии. В том случае, когда за основу этого метода выбирается мокрая методика, процесс производства будет следующим:

1. Изготовление сырьевого шлама по мокрой технологии.
2. Корректировка состава.
3. Обезвоживание состава при помощи пресса или вакуума.
4. Обжиг в печи и дальнейшие этапы по сухому методу.

Все компоненты нужно хорошо измельчать и смешивать до полной однородности. Преимущества метода – допустимость применения отходов металлургической промышленности.

Кроме рассмотренных методов, цемент производят бесклинкерным способом. В качестве сырьевых материалов выступают гидравлические шлаки, активаторы и дополнительные компоненты. Последние добавляют в нужных пропорциях, заранее доведя до состояния порошка.

К преимуществам метода относятся:

• устойчивость к факторам окружающей среды;
• использование металлургических отходов;
• выпуск продукта в разных цветах;
• получение быстротвердеющего цементного порошка.

Как делают белый цемент

Технология изготовления цемента белого цвета не имеет принципиальных отличий от процесса получения серого продукта. Он также может производиться 2 методами: сухим и мокрым. Главное отличие – это быстрое охлаждение материала в воде после обжига.

К преимуществам белого цемента можно отнести его белоснежность. Главный недостаток – высокая стоимость производства.

Для создания белого цемента используется клинкер с малым количеством железа, минералы, известняк, гипс и хлористые соединения. Клинкер получают на основе карбонатных и глинистых пород.

Как сделать цемент в домашних условиях

Сегодня цементный порошок могут производить не только промышленные предприятия. Его можно изготовить самостоятельно, без дробления и обжига клинкера.

Рассмотрим принцип работы по созданию огнеупорного цемента своими руками. Рецепт предусматривает использование 3-4 литров гашенной извести и 6 литров каменной золы. Вместо золы можно взять угольный шлак. Гашеную известь можно заменить пастой или обычной известью, но тогда их потребуется развести с водой до получения консистенции молочка как на побелку.

Технологический процесс цементного раствора выглядит следующим образом:

• сперва нужно просеять золу, т.к. в ней может присутствовать мусор, вплоть до гвоздей;
• просеять гашеную известь;
• добавить в золу 1 кг соли;
• тщательно перемешать все компоненты.

В таком виде полученный цемент сразу используется для заделки щелей, ремонта полов и стяжек. Главный недостаток – быстрое засыхание и необходимость работать в защитных перчатках.

Маркировка цемента

Благодаря маркировке можно определить не только прочность цементного порошка, но и тип добавок. В классической (до 2003 года) и современной маркировке большинство кодов отображают одинаковую информацию.

В маркировке, кроме прочности, указаны виды присадок, позволяющие использовать продукт в бетонах разного назначения. В таблице ниже указана расшифровка букв, отображающих тип порошка в старой маркировке.

Расшифровка маркировки цемента по новым стандартам

Маркировка состоит из пяти разделов.

• вид цемента;
• количество добавок;
• тип добавки;
• класс прочности;
• скорость набора прочности.

Сегодня маркировка цемента по виду представлена таким образом:

• цифра I – портландцемент без добавок
• цифра II – портландцемент с минеральными добавками
• цифра III – шлакопортландцемент, содержит от 36 до 65% шлака;
• цифра IV – пуццолановый
• цифра V – композиционный

Количество минеральных добавок делится на классы. Класс А содержит 6-20% добавок, Класс B – 21-35%, Класс C – 36-65%. Тип добавки обозначается буквами: Ш – шлак, И – известь, З – зола, С – обожженный сланец, Мк – микрокремнезем, Г – глиеж, П – пуццолан.

Класс прочности обозначается таким образом: 22,5 (М300), 32,5 (М400), 42,5 (М500), 52,5 (М600). Последняя буква в маркировке обозначает скорость набора прочности: Н – нормальная, Б – Быстротвердеющий, М – медленнотвердеющий (только для ЦЕМ III).

Рассмотрим маркировку цемента ЦЕМ III/А-И 22,5Б. По новым стандартам она обозначает следующие параметры порошка: портландцемент, состоящий из 36-65% шлака, с добавками извести в количестве 6-20%, с прочностью 22,5 МПа, быстротвердеющий.

А какой цемент вы используете для строительных работ, и есть ли у вас опыт его создания? Предлагаем обсудить это в комментариях или задать вопрос по методам производства.

Состав цемента: компоненты, пропорции и соотношение

Сложно найти более востребованный строительный материал, чем цемент. Он широко применяется практически во всех отраслях строительной индустрии, да и в обустройстве жилища и подворья тоже. Поэтому классическое соотношение, в котором цемент составляет одну часть, а песок три, знают все. Если в этот состав добавить еще и необходимую часть воды, то получится раствор, который применяется, например, для штукатурки.

Оглавление:

1. Типы цементов по химическому составу
2. Маркировка в соответствии с прочностью
3. Другие виды маркировки

В цемент обычно входит меленый клинкер, а также гипс, глина, известняк, уголь и другие минеральные вещества. Характеристики, которыми обладает эта смесь, определяют пропорции, в которых входят в нее те или иные компоненты.

Если дать краткое определение, то цемент – это общее название целой группы вяжущих веществ, которые твердеют после смешивания с водой, не теряя потом полученной твердости.

Химический состав различных видов

В зависимости от того, какой состав имеет та или иная смесь измельченных минералов, какие дополнительные компоненты и добавки в нее входят, каково их соотношение, цемент делят на следующие группы:

• портландцемент;
• пуццолановый;
• шлаковый;
• глиноземистый;
• романоцемент;
• смешанный с наполнителями;
• магнезиальный;
• специальный (кислотоупорный).

Некоторые виды имеют множество подвидов. Например, группа, которую объединяет название портландцемент, включает в себя алюмоферритный, алюминатный, ферритный, белитовый, алитовый.

О том, из чего состоит цемент, можно написать не одну большую книгу. Как уже указывалось, цемент – лишь общее название огромной группы строительных материалов, которые объединяет не столько состав (входящие в них компоненты и их соотношение), сколько предназначение.

Химический состав некоторых групп цементов в общих чертах описан ниже.

1. Портландцемент – это смесь, в которую входят продукты тонкого размола клинкера и гипса. Именно гипс и является основным вяжущим веществом. С химической точки зрения – это смешанный в определенной пропорции сульфат кальция с разнообразными силикатами кальция. Доля последних может составлять до восьмидесяти процентов. Исходное сырье, из которого производится портландцемент, представляет собой субстанцию, состоящую из известняка (до 78 %) и глин (до 25 %).

2. Глиноземистый представляет собой смесь клинкера, бокситов и других минералов. Состав по массе: от трети до половины оксида алюминия, от 35 до 45 % оксида кальция, от 5 до 10 % оксида кремния и до 15 % оксидов железа. Пропорции этих компонентов определяют свойства глинозёмистого раствора. Применяется он как в качестве самостоятельного вяжущего вещества, так и в качестве добавки к другим видам.

3. Романоцемент. Это смесь, в состав которой, кроме клинкера, входят мергели, как известняковые, так и магнезиальные. Содержание в нем оксида алюминия и кремнезема не должно быть ниже четверти по весу.

4. Магнезиальный. В него обязательно входит оксид магния, а также хлорид магния и сульфат магния в качестве затворителей. Последний используется реже и, главным образом для того, чтобы достичь повышенной устойчивости к воздействию воды. Применение определяется повышенной прочностью, а также способностью быстро схватываться и твердеть. Из комбинации магнезиального цемента в определенной пропорции с другими веществами получаются очень прочные полы. Из него же делают облицовочные материалы, точильные камни, абразивные круги, жернова, лестничные ступени и другие изделия, которые обычно работают под большой нагрузкой.

К магнезиальным относится и так называемый цемент Сореля, состав которого был разработан еще в позапрошлом веке французским ученым Станиславом Сорелем.

5. Кислотоупорный состоит из жидкого стекла, которое представляет собой водный раствор силиката натрия. Наполнителями служат устойчивые к воздействию внешней среды минералы, в том числе кварциты и кварц. Использование кремнефтористого натрия способствует повышению скорости затвердевания, а также его стойкости к воздействию воды. Применяют для возведения сооружений, которые подвергаются активному воздействию агрессивных факторов. Например, башни, резервуары на предприятиях химической промышленности.

6. Цемент, смешанный с наполнителями, условно можно отнести к отдельной группе, поскольку по составу он сильно отличается от других видов.

Марки

Маркировка определяется прочностными характеристиками получившегося бетона. Для определения марок берут состав, смешанный в пропорции один к трем (одна часть материала и три части чистого кварцевого песка). Смесь в таком соотношении разбавляют водой и создают из нее небольшие блоки следующих размеров:

• длина: 16 см,
• ширина и высота: по 4 см.

После отвердения полученные изделия испытывают с различной периодичностью. Блоки сдавливают на специальном оборудовании и определяют их прочность. Максимальная прочность проявляется после четырех и более недель просушки испытательного блока. В зависимости от полученных результатов вещество относят к определенной марке.

Наименее устойчивая смесь получает маркировку М100. Это значит, что испытательный блок выдержал давление до 10 МПа, или до 100 килограмм на сантиметр квадратный. Слишком подробно не маркируют, в стандартах большинства стран мира прописан шаг в сто единиц. Но достаточно часто встречается и шаг в пятьдесят единиц.

Наиболее прочным считается вещество марки М600. Сфера его применения – особо прочные сооружения военного и промышленного назначения. Смесь М600 с различными добавками и наполнителями в определенном соотношении позволяет создавать объекты, способные выдержать прямое попадание очень мощной бомбы. Соответствует качеству и цена. Он намного дороже, чем довольно высокопрочный М500.

В гражданском строительстве и в производстве многих материалов используют в основном, пожалуй, марки М300-М500. Этого диапазона прочности хватает для того, чтобы можно было возводить сооружения и создавать изделия с нужными характеристиками.

Другие виды маркировки

Кроме марок по прочности существуют также и марки по составу. Так, аббревиатура ПЦ означает нахождение в таре портландцемента. Аббревиатура ШПЦ – это шлакопортландцемент. Латинские буквы и цифры указывают на состав такого материала. Речь идет о массовом количестве клинкера и шлака.

Отдельная маркировка указывает на то, какое количество различных добавок содержится в составе:

• к примеру, если на мешке с вяжущим материалом написано Д15, это значит, что в нем имеется 15 % определенных добавок.
• буквы ПЛ указывают на содержание пластификаторов, которые, значительно увеличивают срок его хранения. Быстротвердеющий обозначается буквой Б.
• для обозначения водонепроницаемого используют аббревиатуру ВРЦ.

Существует также множество других видов маркировки, указывающих на те или иные свойства, наличие в нем разнообразных добавок и наполнителей.

Из чего сделан цемент?

Цемент является активным ингредиентом, используемым для изготовления всех видов кладочных изделий, таких как бетон, цементный раствор и строительный раствор. Но цемент не природный материал. Он создан человеком путем химической комбинации 8 основных ингредиентов. Из чего состоит цемент? 60-65% извести (оксид кальция или гидроксид кальция), 17-25% диоксид кремния (диоксид кремния), 3-8% глинозем (оксид алюминия), 1-3% магнезия (оксид магния), 0,5-0,6% оксид железа, 0,1-0,5% сульфата кальция, 1-3% триоксида серы и 0-1% щелочи. Ингредиенты обычно извлекаются из известняка, глины, мергеля, сланца, мела, песка, боксита и железной руды. Это сырье измельчается и измельчается в мелкий порошок на цементном заводе. Порошки смешивают вместе и подают в печь, нагревают до чрезвычайно высоких температур около 2700 градусов по Фаренгейту и взбивают в огромных цилиндрических вращающихся печах, чтобы они перемешивались, пока они горячие.

По мере того, как порошки проходят через печь, некоторые элементы выделяют газы, а оставшиеся элементы объединяются, образуя новое вещество, называемое клинкером. Клинкер выгружается из печи в виде раскаленных докрасна серых шариков, обычно размером с мрамор. Затем клинкер закаливается в процессе медленного охлаждения в ряде камер.

После охлаждения клинкер измельчают и смешивают с небольшим количеством гипса или известняка для получения цементного порошка.

Ингредиенты, добавляемые в клинкер, влияют на тип получаемого цемента. Например, летучая зола замедляет время схватывания и облегчает работу с ней в жару.

Давайте вспомним, из чего состоит цемент: известь, диоксид кремния, глинозем, магнезия, оксид железа, сульфат кальция, триоксид серы и щелочь. Эти ингредиенты измельчают, смешивают и запекают для получения клинкера. Затем клинкер измельчают и смешивают с гипсом или известняком для получения цемента.

Цемент затем смешивают с другими ингредиентами для получения цементного раствора, строительного раствора, бетона и других кладочных изделий.

Как производят цемент

Цемент — один из важнейших строительных материалов в мире. Почти все, что построено с использованием каменной кладки, также использует цемент. Кирпичи скрепляются цементным раствором. Камень укладывается раствором. Здания, мосты и дома стоят на бетонном фундаменте. Активным ингредиентом, который делает все это возможным, является цемент.

Цемент — уникальный материал, поскольку он вступает в химическую реакцию с водой с образованием пасты, которая кристаллизуется и становится чрезвычайно твердой и прочной. Этот процесс называется гидратацией. Гидратация происходит во время отверждения, которое обычно занимает 28 дней. В течение 28 дней цемент сохнет, твердеет и крепнет по мере образования новых кристаллов.

Сам по себе цемент прочен, но легко трескается. Ему нужны другие ингредиенты, чтобы сделать его сильнее.

Цемент является вяжущим веществом. Это означает, что к нему можно добавить другие материалы, чтобы изменить его свойства и создать новые материалы. Например, добавляя в цемент заполнитель и песок, вы получаете бетон. Цемент — это ингредиент, который вступает в реакцию с водой, превращаясь в пасту, затвердевает и затвердевает. Но именно песок и камень придают ему чрезвычайно высокую прочность на сжатие.

Цемент производится из сырья

Производство цемента начинается со сбора сырья. Он сделан из 60-65% извести (оксид кальция или гидроксид кальция), 17-25% кремнезема (диоксид кремния), 3-8% глинозема (оксид алюминия), 1-3% магнезии (оксид магния), 0,5-0,6% Оксид железа, 0,1-0,5% сульфата кальция, 1-3% триоксида серы и 0-1% щелочи для образования клинкера.

Когда клинкер измельчают в порошок, для получения цемента добавляют гипс или известняк.

Все эти ингредиенты должны быть добыты и собраны на заводе.

Добыча сырья Дробление и транспортировка

Наиболее важным сырьем для производства цемента являются известняк, глина и мергель. Их добывают из карьеров взрывными работами или дроблением с использованием тяжелой техники.

Колесные погрузчики и самосвалы транспортируют сырье к огромным дробильным машинам. Там камень разбивается на мелкие осколки.

Дробилки — это огромные машины, которые могут легко обрабатывать куски карьерной породы размером с бочку.

Необработанная известняковая порода измельчается, чтобы уменьшить ее размер примерно до 6 дюймов. Затем его подают во вторую дробилку и смешивают с глиной, чтобы уменьшить размер частиц до менее 3 дюймов. Сырьевая смесь состоит примерно из 70% известняка и 30% глины. Затем его перемещают в бункер сырьевой мельницы для дальнейшего измельчения.

Другое сырье, которое используется в производстве цемента, хранится в отдельных бункерах. Эти ингредиенты называются добавками.

Подготовка сырья I: Хранение и гомогенизация

Измельченный материал транспортируется в зону хранения сырья цементного завода ленточными конвейерами, канатными дорогами, железной дорогой или грузовиками. Оказавшись там, он хранится в смесительных слоях и гомогенизируется.

Подготовка сырья II: сушка и измельчение сырья

Смесь измельченного сырья и дополнительных компонентов, необходимых для типа производимого цемента, например, кварцевого песка и железной руды, готовят с помощью дозирующих устройств.

Вальцовые мельницы и шаровые мельницы измельчают смесь в мелкий порошок с одновременной ее сушкой. Затем его перемещают в бункеры для сырья для дальнейшей гомогенизации.

Сжигание

Сырьевая мельница состоит из двух больших камер. Камера сушки и камера помола. Горячие газы, поступающие из системы печей, поступают в мельницу и высушивают сырьевые материалы перед тем, как они попадут в следующую камеру, которая является камерой измельчения.

Камера измельчения содержит шаровые заряды различных размеров от 30 мм до 90 мм, которые используются для измельчения материала. После завершения измельчения он поступает в сепаратор, который разделяет мелкий и крупный материал.

Крупный материал, называемый браком, направляется на вход мельницы для доизмельчения.

Затем горячий газ и мелкие частицы поступают в многоступенчатый «циклон». Это отделяет тонкоизмельченный материал от его газов. Полученное очень мелкое сырье транспортируется в силос.

Оттуда сырье, теперь называемое сырьем для печи, подается в верхнюю часть печи для спекания.

Сырье подвергается тепловой обработке и обтачиванию в печи при температуре ок. 1450°С. Путем химической конверсии, процесса, известного как спекание, образуется новый продукт, называемый клинкером.

Клинкер представляет собой смесь всех сырьевых материалов, обожженных в печи. Он маленький, серый и круглый и похож на камень.

Агломерация

Система печи состоит из многоступенчатого циклонного нагревателя, камеры сгорания, вертикального канала, вращающейся печи и колосникового охладителя.

В нагревателе сырье для печи нагревается горячим газом, поступающим из камеры сгорания и вращающейся печи. Затем он частично прокаливается в камере сгорания и стояке. Затем материал перемещается во вращающуюся печь, где он перегревается примерно до 1450°C для образования клинкера посредством процесса, называемого спеканием.

Тепло вырабатывается при сжигании топлива во вращающейся печи с главной горелкой и в камере сгорания. Уголь, природный газ, мазут и нефть — все это формы топлива, используемые для питания печей.

Спекание происходит, когда химические связи сырья разрушаются под воздействием сильного нагрева, рекомбинируя в новые соединения, образующие вещество, называемое клинкером.

Клинкер выходит из печи в виде очень горячих маленьких темно-серых камней размером примерно от 1 мм до 25 мм.

Он падает на колосниковый охладитель, где охлаждается примерно с 1350-1450°C до примерно 120°C с помощью охлаждающих вентиляторов.

После остывания клинкер транспортируется в силосы, где хранится до тех пор, пока не будет готов к измельчению.

Измельчение цемента

После обжига клинкер охлаждается и хранится в бункерах. Оттуда клинкер перемещается в шаровые мельницы или валковые прессы, где он измельчается до очень мелкого порошка.

Затем к порошку добавляют дополнительные ингредиенты, такие как гипс и ангидрит, для создания цемента. Другие добавки также могут использоваться для изменения свойств цемента в зависимости от того, как он будет использоваться. Например, гипс добавляется для производства OPC, известняк — для известнякового цемента, а шлак — для шлакового цемента.

Мелкий порошок направляется в сепаратор, который разделяет мелкий и крупный продукт. Крупный материал отправляется обратно на мельницу для доизмельчения.

Конечный продукт хранится в бункерах в виде цемента.

Цементный порошок настолько мелкий, что 1 фунт цемента может содержать 150 миллиардов зерен.

Контроль качества

Качество очень важно, потому что цемент используется для производства многих важных строительных материалов, таких как строительный раствор, раствор, цементный раствор и бетон. Весь производственный процесс контролируется и контролируется из центральной диспетчерской, где собираются данные с завода и из лаборатории. Высококвалифицированные контролеры производства управляют и охраняют установку.

Лаборатории цементных заводов проверяют каждый этап частыми химическими и физическими испытаниями. Лаборатории также анализируют и тестируют готовый продукт, чтобы убедиться, что он соответствует всем отраслевым спецификациям и стандартам.

Доставка

Готовый цемент хранится в отдельных силосах, в зависимости от его типа и класса прочности. Оттуда он в основном загружается навалом с терминалов на железнодорожные или автомобильные транспортные средства, а также на корабли.

Только небольшая часть цемента доходит до потребителей в мешках. Мешки с цементом заполняются ротационными упаковщиками и укладываются на поддоны для доставки в розничные магазины.

Большая часть готового цемента транспортируется на предприятия, где его снова смешивают с другими материалами для создания новых продуктов. Например, бетонные компании смешивают цемент с камнем и песком для создания сухого бетона.

Бетон и цемент: в чем разница?

Люди часто используют термины цемент и бетон взаимозаменяемо. Но это не одно и то же.

Бетон – конечный продукт, содержащий цемент, камень и песок.

Цемент – активный ингредиент бетона, связывающий песок и камень. Именно это придает бетону большую прочность на сжатие. Цемент на самом деле является активным ингредиентом, используемым для изготовления многих продуктов для каменной кладки, таких как цементный раствор, раствор и строительный раствор.

Базовая формула для производства бетона: 65-75% песка и камня, 10-15% цемента и 15-20% воды. Когда сухие ингредиенты смешиваются с водой, цемент активируется, образуя пасту, которая со временем затвердевает и становится чрезвычайно прочной и плотной. Сухой бетон имеет очень высокую прочность на сжатие и становится твердым, как камень.

Цемент + Заполнители + Вода = Бетон.

Прочный, долговечный конструкционный строительный материал, который используется во всем мире для строительства домов, зданий, тротуаров, дорог, плотин и т. д., — это бетон, а не цемент. Но цемент является основным связующим компонентом, который делает бетон возможным. Без цемента песчано-каменный заполнитель раскрошится даже при небольших весовых нагрузках.

Из чего сделан портландцемент?

Портландцемент — это торговая марка, но он ничем не отличается от любого другого типа цемента. Это основной активный ингредиент, содержащийся в таких продуктах, как бетон, строительный раствор, раствор и цементный раствор.

Думайте о цементе как об ингредиенте, а о бетоне как о конечном продукте. Это похоже на выпечку торта. Основным ингредиентом торта является мука, потому что она связывает вместе другие ингредиенты, такие как сахар и шоколад. Вода активирует муку и превращает ее в пасту, которую смешивают с другими ингредиентами. Изготовление бетона — это почти то же самое. Бетон — это торт, цемент — это мука, камень и песок — это шоколад и сахар.

Портландцемент состоит из 60-65% извести (оксид кальция или гидроксид кальция), 17-25% кремнезема (диоксид кремния), 3-8% глинозема (оксид алюминия), 1-3% магнезии (оксид магния), 0,5-0,6% оксида железа, 0,1-0,5% сульфата кальция, 1-3% триоксида серы и 0-1% щелочи. Эти ингредиенты измельчают, смешивают и запекают для получения клинкера. Затем клинкер измельчают и смешивают с гипсом или известняком, чтобы получить мелкий порошок.

Обычное сырье, используемое для изготовления порошка, включает известняк, ракушки и мел или мергель в сочетании со сланцами, глиной, сланцем, доменным шлаком, кварцевым песком и железной рудой. Эти ингредиенты при нагревании при высоких температурах образуют похожее на камень вещество, называемое клинкером, которое измельчается в мелкий порошок, который мы называем цементом.

Каменщик Джозеф Аспдин из Лидса, Англия, впервые изготовил портландцемент в начале 19 века, сжигая порошкообразный известняк и глину в своей кухонной плите. Сейчас продукт используется для изготовления миллионов тонн каменной кладки по всему миру.

Можно ли самому сделать цемент?

Цемент представляет собой сухой порошок, из которого делают такие продукты, как бетон, раствор и раствор. ^{Вместо того, чтобы покупать его в мешках, вы можете сделать свой собственный натуральный цемент, обжигая известняк.}

Оттуда вы можете добавить песок и камень, чтобы сделать самодельный бетон.
Сбор известняка. Вы можете покупать вещи, содержащие известняк, или собирать его в природе. Обычно его можно купить в магазинах товаров для ландшафтного дизайна, питомниках растений или садовых центрах. Или вы можете найти его сами. Отличным источником известняка являются морские ракушки.

• Отличный способ проверить, является ли камень известняком, — поцарапать его. Известняк мягкий, и его можно поцарапать чем-то мягким, как край монеты.

Разбейте известняк на мелкие кусочки. Сделайте детали как можно меньше. Чем мельче вы сможете разбить кусочки, тем меньше времени у вас будет на их разогрев.

• Попробуйте разбить известняк на куски размером не более 2 дюймов. Как маленькие шарики.

Готовьте известняк в печи. Поместите куски известняка в печь. ^{Разогрейте печь как можно сильнее. Лучше всего работает при температуре более 900 ° C (1650 ° F). Дайте известняку выпекаться в течение 4 или 5 часов.}

• Надевайте защитное снаряжение при работе с печью и при такой высокой температуре.

Дайте известняку остыть. После 4-5 обжигов извлеките известняк и дайте ему остыть. Не вдыхайте пары обожженного известняка, потому что они едкие и могут повредить ваши легкие.

• Обожженный известняк называется негашеной известью.
• Негашеная известь вредна для организма и может повредить легкие. Я рекомендую носить защитное снаряжение.

Раздавить известняк. Обожженный известняк должен иметь сухую рассыпчатую консистенцию. Охлажденный известняк растолочь в мелкий порошок. Полученный порошок представляет собой цемент, который можно смешать с водой, песком и камнем для получения бетона.

Резюме: Из чего сделан цемент?

Цемент является активным ингредиентом, используемым для изготовления всех видов кладочных изделий, таких как бетон, цементный раствор и строительный раствор. Но это не натуральный материал. Он создан человеком путем химической комбинации 8 основных ингредиентов. Из чего делают цемент? 60-65% извести (оксид кальция или гидроксид кальция), 17-25% диоксид кремния (диоксид кремния), 3-8% глинозем (оксид алюминия), 1-3% магнезия (оксид магния), 0,5-0,6% оксид железа, 0,1-0,5% сульфата кальция, 1-3% триоксида серы и 0-1% щелочи. Ингредиенты обычно извлекаются из известняка, глины, мергеля, сланца, мела, песка, боксита и железной руды. Это сырье измельчается и перемалывается в мелкий порошок на заводе. Порошки смешивают вместе и подают в печь, нагревают до чрезвычайно высоких температур около 2700 градусов по Фаренгейту и взбивают в огромных цилиндрических вращающихся печах, чтобы они перемешивались, пока они горячие.

По мере того, как порошки проходят через печь, некоторые элементы выделяют газы, а оставшиеся элементы объединяются, образуя новое вещество, называемое клинкером. Клинкер выгружается из печи в виде раскаленных докрасна серых шариков, обычно размером с мрамор. Затем клинкер закаливается в процессе медленного охлаждения в ряде камер.

После охлаждения клинкер измельчают и смешивают с небольшим количеством гипса или известняка для получения тонкого порошка.

Ингредиенты, добавляемые в клинкер, влияют на тип создаваемого продукта. Например, летучая зола замедляет время схватывания и облегчает работу с ней в жару.

Ингредиенты: известь, диоксид кремния, оксид алюминия, магнезия, оксид железа, сульфат кальция, триоксид серы и щелочь. Эти ингредиенты измельчают, смешивают и запекают для получения клинкера. Затем клинкер измельчают и смешивают с гипсом или известняком для получения порошка.

Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии о цементе, напишите в любое время.

Из чего состоит цемент и как он используется в строительстве?

Из каких материалов состоит цемент?

Существует множество материалов, из которых состоит цемент, но наиболее распространенными являются:

• Известняк
• Снаряды
• Мел

Однако цемент можно комбинировать с мергелем, песком и железной рудой (в зависимости от необходимого применения). При нагревании вышеуказанные компоненты образуют твердое, похожее на камень вещество, которое затем тонко измельчается в порошкообразное вещество, известное как цемент!

Как производится цемент?

В современном строительстве цемент производится в лабораториях и проходит серию строгих химических и физических испытаний, чтобы убедиться, что он соответствует всем спецификациям, связанным со строительством. Большинство компаний, производящих цемент, будут использовать так называемый сухой метод. Этот тип производства включает в себя измельчение сырья (преимущественно известняка и глины) до состояния мощности. Затем его смешивают с другими материалами, включая железную руду, песок и летучую золу, смешивают и помещают в печь.

Когда цемент помещают в печь

Обычно печи устанавливают на температуру около 2700 градусов по Фаренгейту, чтобы эффективно работать с цементом. Большинство традиционных печей имеют диаметр примерно 10–14 футов, а некоторые промышленные печи достигают высоты 50-этажного дома. Печь состоит из двух частей: верхней и нижней. На верхнем конце вставляется тонкоизмельченный материал, который взрывается пламенем, образующимся на нижнем конце.

Пока материал горит в печи, некоторые элементы сгорают и превращаются в газы, и образуется новое вещество, известное как клинкер. Клинкер выглядит как маленькие серые шарики, и они отфильтровываются из нижней части печи, а затем охлаждаются до приемлемой температуры. После охлаждения клинкер измельчается и смешивается с гипсом и известняком, и теперь он готов к использованию в любом бетонном строительном проекте.

Забавный факт

Знаете ли вы, что содержание цемента настолько тонкое, что каждый 1 фунт цемента содержит 150 миллиардов зерен?

Хотя сухой процесс является наиболее современным и популярным способом производства цемента, в некоторых печах в США используется мокрый процесс. Эти два процесса по существу похожи, за исключением того, что в мокром процессе сырье измельчается с водой перед подачей в печь.

Почему мы используем портландцемент?

Портландцемент остается наиболее используемым и распространенным типом цемента на строительном рынке. Он создается с использованием методов, описанных выше, с основными материалами, включая известняк и глину в печи (это связующие материалы). Портландцемент обычно бывает двух цветов; серый и белый. Примерно в начале 19 века известь уступила место цементу.го века, поскольку он принес ряд преимуществ:

• Более быстрое время схватывания
• Цемент обладает свойствами, которые позволяют ему затвердевать под водой (известь не затвердевает)
• Цемент затвердевает быстрее, чем известь
• Цемент также набирает прочность намного раньше, чем известь

Одна из основных причин, по которой мы до сих пор используем портландцемент, заключается в его исключительных связующих свойствах. Портландцемент способен обеспечить прочность элементов конструкции, он намного прочнее при сжимающих нагрузках и может использоваться как в цементном растворе, так и в бетоне. Это основной ингредиент для раствора и бетона.

Использование цемента в бетоне

Общеизвестно, что бетон состоит из гравия и песка (заполнителей), цемента, воды и воздуха. Вместе цемент и бетон работают вместе, создавая прочные конструкции, образуя бетонные полы для целых зданий. Бетону также можно придать любую форму. Бетон является самым популярным строительным материалом во всем мире и используется в качестве несущего элемента (термин, который относится к использованию одиночного или множественного расположения прямоугольных элементов для поддержки значительных конструкционных нагрузок для конструкций).

Для чего используется цемент?

Цемент чаще всего используется при строительстве крупных объектов как на бытовом, так и на промышленном уровне. От строительства стен, полов и крыш в вашем доме до строительства школ, автостоянок, больниц и даже плотин. Бетон является одним из самых универсальных материалов в строительной отрасли, и его можно смешивать и создавать для удовлетворения практически любых требований, будь то облицовка вашего бассейна дома или строительство школы.

Альтернативы портландцементу

Существуют материалы, которые можно использовать вместо портландцемента, в том числе:

• Зольная пыль (побочный продукт угольных электростанций)
• Рисовая шелуха
• Шлак доменный молотый гранулированный
• Известняковая мелочь

Различные типы цемента

Ниже мы подробно описали различные типы цемента и их применение: 

ПВХ-цемент – ПВХ-цемент обычно предназначен для различных дренажных и сантехнических нужд. ПВХ идеально подходит для фильтрации сточных вод и любых отходов.

Асфальтобетон – используется в основном для дорожных смесей. Он сделан из грубого 5% асфальтового вяжущего и 95% заполнителей, которые в основном состоят из песка и гравия. Асфальтовый вяжущий материал чрезвычайно порчен, и именно поэтому его необходимо прослушивать и смешивать с заполнителем на сертифицированном смесительном заводе.

Цементные плиты – состоят из цемента, содержащего целлюлозу. Плиты обычно используются в качестве подложки и предпочтительнее гипса с бумажным покрытием. Плитка обычно используется в местах, подверженных воздействию воды, поэтому важно установить щит, который является водостойким. Цементные плиты прекрасно справляются с этой задачей.

Противопожарный цемент – термостойкий цемент на основе замазки, который используется для герметизации швов в горячих зонах (например, в печах). Огнеупорный цемент также используется при креплении огнеупорных кирпичей.

Костный цемент – костный цемент не имеет отношения к строительству. Костные цементы существуют уже давно и используются в ортопедической хирургии.

Фиброцемент – композиционный материал, сочетающий цемент с волокнами целлюлозы. Применяется как в бытовом, так и в промышленном строительстве, обычно в кровельных работах зданий. Большинство фиброцементных плит предварительно окрашены (или окрашены), но если они не окрашены, вы можете сделать это после их установки.

Зеленый цемент – этот тип клемента изготавливается из кальцинированной глины и порошкообразного известняка. Как следует из названия, производственный процесс зеленого цемента снижает выбросы углерода. Мало того, сырой цемент обладает повышенной механической прочностью.

Гидравлический цемент – вид цемента, изготовленный из известняка, гипса и глины, обожженных при очень высоких температурах. В результате получается гидравлический цемент. Сохнет очень быстро, всего за несколько минут. В случае негидравлического цемента применяется другой подход к затвердеванию, и может пройти до одного месяца или более, прежде чем его можно будет использовать.

Каучуковый цемент – в строительстве не используется; резиновый клей используется для склеивания и переплета таких предметов, как книги и фотографии. Это клейкий материал с гибкой связью.

Белый цемент – очень прочный тип цемента, который в основном используется для обеспечения потрясающих и последовательных дизайнерских решений. Это декоративный тип цемента, используемый в основном в домашних условиях, особенно в архитектурном бетоне.

Является ли цемент лучшим строительным материалом?

Цемент, безусловно, является одним из самых популярных строительных материалов во всем мире и очень универсален, что делает его отличным вариантом практически для любых бытовых или промышленных строительных работ. Цемент также является одним из самых экономичных строительных материалов, и потребность в ремонте часто очень мала. Тем не менее, цемент приносит наибольшую пользу, когда он сочетается с бетоном. В то время как цемент очень прочен, бетон прочнее, поскольку он использует цемент как часть процесса агрегации.

Мы написали статью о том, что такое бетон и почему он необходим в строительной отрасли.

Нужна помощь в укладке вашей промышленной или коммерческой недвижимости? Связаться с экспертами

Наши подрядчики по бетонным работам могут помочь клиентам, занимающимся крупномасштабными строительными проектами. Для профессиональной укладки бетона как на бытовом, так и на промышленном уровне наша команда с более чем 40-летним опытом может построить потрясающие бетонные полы для вашей собственности. Мы специализируемся на полированных и промышленных бетонных полах, а также композитных металлических настилах.

Выберите из полированного бетона для потрясающей долговечной отделки больших внутренних помещений, промышленного бетона, для автостоянок и других мест с интенсивным движением, до композитного металлического настила для укладки фундамента из бетона. Наши услуги по укладке бетонных полов распространяются по всей Великобритании: от укладки бетона на многоэтажных автостоянках и складах до установки потрясающих полированных бетонных полов на всю жизнь в университетах.