Bez tego materiału nie można sobie wyobrazić nowoczesnego placu budowy. Przez ponad sto lat cement był w stanie zbudować najmocniejsze konstrukcje, służy do prac naprawczych, służy do dekoracji wnętrz, ale niewiele osób myśli o tym, z czego wykonany jest cement.
Czym więc jest cement? Ten materiał jest proszkiem na bazie związków nieorganicznych. Proszek wchodzący w interakcję z wodą zaczyna twardnieć i zyskać wytrzymałość monolitycznego, mocnego materiału, wypełniając wcześniej przygotowaną formę.
Reakcja zachodzi przy zapewnieniu wystarczającej wilgotności. Po utwardzeniu struktury cementowe mogą służyć przez długi czas bez zmiany podstawowych właściwości. Fabryki zaangażowane w produkcję tego materiału starają się zlokalizować w pobliżu źródła wydobycia surowców, ponieważ wolumeny przetwarzania i transportu materiałów do produkcji cementu są dość wysokie.
Aby zrozumieć, z czego składa się cement, wystarczy pokazać skład chemiczny samego cementu stosowanego w budownictwie - cementu portlandzkiego. Wykonuje się go w następujących proporcjach:
- tlenek wapnia - nie mniej niż 60%;
- dwutlenek krzemu - nie mniej niż 20%;
- tlenek glinu - nie mniej niż 4%;
- tlenek żelaza - nie mniej niż 2%;
- tlenek magnezu - nie mniej niż 1%.
Formuły innych rodzajów cementu są podobne, dostosowuje się tylko ilość każdego składnika.
Główne cechy cementu
Materiały budowlane, w tym cement, są najczęściej sprawdzane pod kątem zgodności z następującymi cechami:
- Siła. Aby zweryfikować tę charakterystykę, konieczne będzie wyprodukowanie betonowego cylindra, który następnie zostanie poddany próbom ściskania. Przykładowy czas ekspozycji & mdsah; nie mniej niż 28 dni. Ten okres jest wymagany do uzyskania pełnego zestawu wytrzymałości materiału. Po sprawdzeniu i porównaniu wskaźników w MPa można ustawić markę tego cementu, które są wskazane: M200, M300, M400, M500, M600;
- Odporność na korozję. W wilgotnym środowisku konstrukcje betonowe, które nie są traktowane specjalnymi preparatami, ulegają korozji. Aby wyeliminować ten proces, zaleca się stosowanie specjalnych dodatków podczas tworzenia zaprawy betonowej. To samo dotyczy ochrony przed narażeniem na substancje czynne i różne chemikalia domowe. Aby pracować w agresywnym środowisku i przy wysokiej wilgotności, opracowano specjalną markę - cement pucolanowy;
- Mrozoodporność Ta cecha jest określana w cyklach zamrażania i rozmrażania materiału, w którym jest w stanie zachować swoje pierwotne właściwości. Kiedy wilgoć zamarza w porach i mikropęknięciach betonowej podstawy, następuje ekspansja, która wpływa na jakość betonu i prowadzi do jego zniszczenia. Aby wzmocnić strukturę betonu, konieczne jest stosowanie specjalnych dodatków, które pozwalają betonowi wytrzymać nagłe zmiany temperatury. Dodatki są również wykorzystywane do organizowania pracy w zimie;
- Zapotrzebowanie na wodę. Jest wyrażony jako procent w stosunku do całkowitej objętości roztworu o wymaganej plastyczności. Maksymalna wartość zapotrzebowania na wodę w cemencie portlandzkim wynosi 28%. Należy rozumieć, że mieszanina wymagająca minimalnej ilości wody daje bardziej trwały i niezawodny beton, a roztwór nasycony wodą daje porowatą strukturę betonu, która charakteryzuje się niższą wytrzymałością;
- Czas wiązania. Ten wskaźnik jest ważny dla organizacji pracy. Nie powinien być zbyt długi ani krótki, aby nie zakłócać procesu wypełniania podstawy lub muru. Ta cecha zależy od ilości gipsu w suchej mieszance. Jeśli objętość gipsu jest wyższa, ustawienie odbywa się szybciej, jeśli niższe, jest wolniejsze. Optymalnie proces wzrostu cementu zachodzi w ciągu 10 godzin, a początek wiązania w ciągu 40-50 minut.
Rodzaje produktów według zastosowania
Do wykonywania różnych rodzajów pracy wymagane są pewne cechy rozwiązania. Cement portlandzki, który można stosować do większości rodzajów prac, zyskał szerokie zastosowanie. Ale na specjalne warunki wymagane są inne marki:
- Biały cement portlandzki. Materiał ten wyróżnia się drobniejszym szlifowaniem i zwiększoną zawartością gipsu. Służy do wyposażenia podłóg masowych, ponieważ biały cement pozwala osiągnąć wysoką jakość podłoża i atrakcyjny wygląd. W razie potrzeby do kompozycji cementu można dodać różne pigmenty, co pozwala uzyskać kolorowy roztwór.
- Cement portlandzki odporny na siarczany. Zaprojektowany do budowy konstrukcji narażonych na wielokrotne narażenie na agresywne i wilgotne środowisko. Materiał ten jest wykorzystywany do produkcji pali i byków na mosty.
- Cement żużlowy. Służy do odlewania konstrukcji i elementów przeznaczonych do pracy pod wodą lub w ziemi.
- Cement pucolanowy. Charakteryzuje się doskonałą odpornością na słodką wodę i służy do montażu konstrukcji hydraulicznych.
- Cement z tlenku glinu. Materiał ten służy do budowy konstrukcji działających w wodzie morskiej, a także do prac naprawczych w niskich temperaturach.
Materiały wyjściowe do gotowania
Spróbuj zaplanować umieszczenie produkcji cementu obok głównych rezerw surowców. Surowce to naturalne skały wydobywane w kopalni odkrywkowej. Więc z czego wykonany jest cement:
- Skały węglanowe. Należą do nich: kreda; łupiny i inne wapienie; dolomit; margiel. W produkcji przemysłowej stosuje się głównie skały wapienne. Materiał ten pozwala zwiększyć efektywność interakcji w procesie wypalania.
- Skały gliniane. Należą do nich: glina; łupki ilaste; ił; less. Materiał ten jest niezbędny do uzyskania plastyczności mieszanki i jest wykorzystywany głównie do produkcji cementu metodą suchą.
- Dodatki Aby uzyskać pewne cechy zaprawy cementowej, konieczne jest dodanie substancji do podstawowego składu, które są w stanie dostosować właściwości materiału. Dodatki obejmują: tlenek glinu; krzemionka; fluoryt; apatia.
Jak przygotować cement w produkcji
Głównymi substancjami, z których wykonany jest cement, są wapień i glina. Klinkier jest specjalnie przygotowywany z tych dwóch składników, które są następnie mieszane z innymi dodatkami, które określają jakość, markę i właściwości roztworu. Do wymaganych dodatków należą: gips, dolomit, cementyt.
W naturze występuje klinkier w czystej postaci - margiel, ale ze względu na małe rezerwy tego minerału nie można go stosować na skalę przemysłową, dlatego producenci krajowi i zagraniczni przygotowują klinkier z tradycyjnych materiałów.
Produkcja cementu dzieli się na następujące etapy:
- Aby przygotować klinkier, konieczne jest dokładne wymieszanie składników w specjalnych beczkach o dużej pojemności.
- W następnym etapie przygotowana masa wchodzi do pieca, gdzie jest wypalana przez 3-4 godziny w temperaturze bliskiej półtora tysiąca stopni. W wyniku tego powstaje klinkier w postaci małych frakcji (o średnicy do 5 cm).
- Następnie uzyskane ziarna klinkieru są kruszone w bębnach za pomocą sit kulowych. W procesie przetwarzania materiału konieczne jest osiągnięcie stanu sproszkowanego mieszaniny.
- Na ostatnim etapie niezbędne dodatki są dodawane do gotowego cementu i wysyłane do pakowania w torby lub chmiel.
Istnieją trzy sposoby wytwarzania cementu. Różnią się technikami obróbki klinkieru.
- Mokra droga. Klinkier wytwarza się przy użyciu wody, kredy i gliny. W wyniku zmieszania substancji w bębnie powstaje mokra masa - mieszanina. Jest wysyłany do prażenia, po czym uzyskane granulki są kruszone i mieszane z niezbędnymi dodatkami. Ta metoda jest uważana za dość kosztowną, dlatego obecnie częściej stosuje się inne metody.
- Suchy sposób. Pozwala zredukować etap mieszania gotowej mieszanki z dodatkami, ponieważ cały proces ogranicza się do przygotowania, kruszenia i mieszania gotowych składników. Technologia ta staje się coraz bardziej popularna, ponieważ pozwala znacznie obniżyć koszty produkcji i końcową cenę produktu.
- Metoda łączona. Technologia ta wykorzystuje różne formy produkcji klinkieru, łącząc etapy produkcji stosowane w procesach suchych i mokrych.
Jak zrobić cement w domu
Przede wszystkim powinieneś natychmiast zrozumieć, że nie można uzyskać wysokiej jakości produktu w domu lub w garażu. Nie wystarczy wiedzieć, jak samemu cementować, ponieważ oprócz tego trzeba będzie kupić specjalny sprzęt lub wykonać maksymalny wysiłek mięśniowy, co ostatecznie okazuje się dość kosztowne i uciążliwe. O wiele łatwiej jest kupić gotowy produkt w sklepie.
Najprostszym sposobem na uzyskanie w domu rozwiązania odpowiedniego do cementowania małych pęknięć jest przygotowanie mieszanki opartej na następujących składnikach: woda, wapno wodne i popiół kamienny. Substancje te miesza się aż do uzyskania jednorodnej lepkiej masy, którą należy natychmiast zużyć, ponieważ okres przechowywania tego roztworu wynosi nie więcej niż dwie godziny.
Inne opcje samodzielnej produkcji cementu obejmują piec do spalania materiału i młyn do mielenia klinkieru na proszek.
Jak zrobić zaprawę cementową
Do przygotowania zaprawy cementowej potrzebny będzie sam cement, woda i kruszywo (do zapraw tynkarskich i murarskich stosuje się piasek rzeczny lub kamieniołom).
Proporcja składników w roztworze zależy od zastosowania tego materiału, ale w większości przypadków zaleca się stosowanie wzoru: 3 części piasku na 1 część cementu. Wodę dodaje się w zależności od potrzeby zastosowania bardziej plastycznego lub lepkiego roztworu.
Jeśli chcesz uzyskać projekt o wyższej charakterystyce wytrzymałościowej, zwiększ udział cementu. Właściwe jest rozpoczęcie przygotowania roztworu przez zmieszanie suchych frakcji i dopiero po uzyskaniu jednorodnej masy zacznij napełniać wodę małymi porcjami, stopniowo osiągając wymaganą konsystencję.