Цемент достоинства и недостатки

Обновлено: 26.04.2024

Сегодня существует огромное количество различных стройматериалов, которые имеют свои преимущества и недостатки. Но, пожалуй, самым популярным из них является цемент. Его используют практически на всех этапах строительства, начиная от монтажа фундамента и заканчивая внутренней отделкой стен. Объяснить его популярность достаточно просто: он обладает высокой прочностью, вяжущим эффектом, позволяет скрыть любые дефекты, с легкостью выдерживает повышенные нагрузки, не боится отрицательных температур. Можно смело сказать, что до сих пор аналогов цементу просто не существует. Именно поэтому он еще долгое время будет оставаться №1 среди всех видов стройматериалов.

Что такое цемент?

Цемент – это стройматериал, который выступает в качестве вяжущего элемента в различных растворах. В целом он представляет собой серый порошок. В отдельно взятых случаях он может иметь изумрудный оттенок. Итоговый цвет цементного порошка зависит от добавок, которые в нём содержатся.

Чтобы получить бетонную смесь, необходимо смешать цемент, воду, песок. При необходимости могут добавляться и другие компоненты. Их выбор зависит от целей и задач, которые необходимо решить. После добавления воды все компоненты образуют пластичную массу, которая со временем начинает затвердевать и трансформироваться в высокопрочный искусственный камень.

История появления цемента

Первое упоминание о цементе появилось примерно 2200 лет назад. В те времена цемент готовили из извести, пемзы, туфа и вулканического пепла. Полученный состав использовали в качестве скрепляющего вещества при строительстве каменных зданий. Также из цемента изготавливали цельнолитые конструкции. Но они были недостаточно прочными, из-за чего их надёжность оставляла желать лучшего.

С каждым столетием качество цемента повышалось, и в 1824 г. Джозеф Аспдин разработал аналог современного портландцемента. Он отличался прекрасным вяжущим эффектом, благодаря чему его можно было использовать для приготовления бетона. Затвердевший материал отличался повышенной прочностью и износостойкостью.

Однако, несмотря на то, что он прекрасно выдерживал сжатие, растяжения бетона приводили к его разрушению. Инженеры обратили внимание на тот факт, что металлические балки, наоборот, не боятся растяжений, но плохо работают на сжатие. В итоге практически одновременно несколько специалистов пришли к выводу, что необходимо объединить эти две особенности.

В начале 1850-ых годов французский инженер Жан-Луи Ламбо построил небольшие лодки. В качестве исходного материала он использовал бетон, который армировал железной сеткой. Спустя несколько лет Уильям Уилкинсон стал первым, кто решил армировать металлическими балками бетонные панели. Полученные ЖБ-конструкции использовали при строительстве 2-этажного дома.

В 1854-м г. инженер-строитель Франсуа Куанье также проводил эксперименты с железобетоном. Он первым решил связать стальную арматуру перекрытий с боковыми панелями. Однако в массовом производстве железобетон начал использовать человек, который вообще не имел отношения к строительству, – это Джозеф Монье. В 1846-ом г. его назначили садовником в саду неподалёку от Лувра. Для пересадки апельсиновых деревьев на зиму в теплицу ему нужны были прочные и надежные кадки. Монье решил сделать их из бетона, но у него ничего не получалось. Полученные кадки все время трескались, даже не застыв. В итоге он решил укрепить их металлическими стержнями.

Тогда цемент не отличался прочностью и разрушался при малейших перепадах температур. Но на удивление Монье, его изобретение за 3 года интенсивной эксплуатации так и не вышло из строя – ни одна кадка не растрескалась. После этого садовник начал изготавливать из бетона и другие элементы ландшафтного дизайна.

Через несколько лет на парижской выставке он получил патент за использование армированного бетона в искусственных водоёмах. После этого последовало еще несколько патентов, в том числе за открытие ЖБ- балок, шпал, мостовых конструкций и других изделий. Через несколько лет вчерашний садовник стал самым узнаваемым человеком во Франции. Под его руководством был построен мост в замке Шазелье и еще много других конструкций.

Спустя некоторое время Монье продал все патенты инженеру-строителю Густаву Вайсу. Он, в свою очередь, сместил арматуру в сторону, что позволило повысить прочность и износостойкость железобетонных панелей. Можно смело сказать, что изобретение армированного бетона стало одним из важнейших событий в истории строительства.

Без какого материала не обходится сегодня современное строительство? Конечно же, без цемента. Цемент является основным компонентом при заливке фундаментов, возведении монолитно-каркасных зданий, производстве железобетонных плит, приготовлении штукатурных растворов и строительных смесей. На сегодняшний день альтернативы этому уникальному материалу нет. Так как продукт относительно недорогой и имеет высокие показатели прочности, его применяют практически во всех строительных сферах.

Цемент представляет собой мелкодисперсный порошок серого (белого) цвета, образующий при добавлении воды пластичную вязкую массу, которая может принимать любую форму. При высыхании она становится подобна камню по прочности. Причем, затвердевать цементу свойственно, как на воздухе, так и в воде.

Производится цемент в 4 этапа:

Сначала добывают сырье. К сырью относятся такие породы, как мел, известняк, ракушечник, глина, глинистые сланцы, лессы. Очень ценятся доломиты и карбонатные осадочные породы. Может добавляться шлак.
Затем производится переработка сырья. Известняк смешивается с глиной в соотношении 75:25 и сырье отправляется в печь. Обжиг производится при температуре 1450 градусов, происходит частичное плавление пород..
В результате обжига получают гранулы клинкера. После добавления 3-5% гипса клинкер измельчают до порошкообразного состояния. Гипс нужен для ускорения процесса схватывания.
Добавляют нужные примеси. В зависимости от марки цемента добавляют специальные добавки для усиления свойств получаемого продукта.

Свойства цемента таковы, что при смешивании его с водой и образовании кристаллогидратов выделяется тепло. Это обязательно нужно учитывать при проведении строительных работ, поскольку в монолитах верхние слои остывают быстрее, а внутренние медленнее, что в результате может приводить к образованию трещин.

Из-за гигроскопичности цемента хранить его рекомендуется в сухих помещениях, поскольку под воздействием влаги в нем образуются комки. Такой материал теряет свои изначальные свойства и не может использоваться на ответственных участках.

Кроме того, цемент характеризуется:

Тонким помолом.
Коррозионной устойчивостью.
Морозостойкостью.

Марка цемента означает предел его прочности на сжатие. Так, например, марка М 200 означает, что выдерживаемая нагрузка не превышает 200 кгс/см 2.

Из явных преимуществ цемента можно выделить:

Устойчивость к неблагоприятным климатическим условиям и химическому воздействию.
Возможность использования бетона и штукатурных растворов в водной среде.
Высокую адгезию материала.
Невысокую стоимость, благодаря широкому распространению и несложной добыче известняка, сланцев и других природных ископаемых, являющихся основными компонентами при производстве цемента.
Долговечность. Срок эксплуатации бетона не меньше, чем сооружений из скальных пород.
Высокую прочность. Цемент марки М 700 может выдерживать до 700 кгс/см 2.

Недостатки цемента:

При длительном контакте с цементом и несоблюдении правил техники безопасности при работе с ним, у человека могут развиваться легочные заболевания.
Его способность впитывать влагу приводит при длительном хранении к частичной потере прочностных свойств.

Существует много разновидностей цемента, но основным компонентом для их производства служит портландцемент. После внесения в него добавок, в определенном составе и количестве, происходит изменение технических характеристик вида.

Основными видами цемента на сегодняшний день являются:

Отдельно не используется, а служит основой для производства других видов цемента.

Получается в результате помола клинкера, шлака, добавления активных веществ. Использование шлаков способствует снижению стоимости продукта.

Для него характерна повышенная огнестойкость. Даже при температуре 16000С его технические характеристики почти не меняются. При застывании выделяет тепло.

Имеет, как правило, повышенные прочностные характеристики. Набирает расчетную прочность намного быстрее конструкций, создаваемых на основе обычного цемента.

Компенсирует усадку бетона за счет своего расширения на этапе схватывания и затвердения раствора.

Легко затвердевает в жидкой среде, отличается повышенной морозоустойчивостью, водонепроницаем. На воздухе затвердевает медленней.

После затвердевания проявляет особую устойчивость к сульфатной среде.

Вид цемента	Рекомендовано применение	Состав (без портландцемента)
Быстротвердеющий	Скоростное строительство, железобетонные конструкции	Силикат, кальция гидроалюминат
Шлаковый	Приготовление растворов и бетонов	Шлаки, известь, гипс
Расширяющийся	Соединение железобетонных конструкций, заполнение трещин и швов, фасадная штукатурка стен из ракушечника	Гипс, кальция гидроалюминат и другие добавки
Глиноземистый	Промышленное строительство, связанное с агрессивной газовой или водной средой, высокими температурами. Аварийные и ремонтные работы. Возможно временное заделывание пробоин в кораблях.	Гипс, высокоглиноземистые шлаки
Пуццолановый	Для подводных и подземных конструкций, не подвергающихся резкому перепаду температур	Трепел, диатомит, гипс
Сульфатостойкий	Гидротехническое строительство	Силикат, кальция гидроалюминат

Как видим, разновидностей цемента много. Обширна и сфера их применения. Поэтому сказать, какой из цементов лучше, однозначно не получится. В зависимости от тех или иных условий, температурного режима при эксплуатации, расчетной прочности и так далее следует выбирать подходящий вид и марку материала.

Марок цемента тоже достаточно много, поэтому остановимся на самых основных:

Цемент марки 400 применяется при изготовлении монолитов и ж/бетона.
М 500 – для строительства гидротехнических сооружений, производства асбестоцементных конструкций, заливки фундаментов, бордюров, тротуаров.
М 600 – при бетонировании с высоким качеством.
М 700 – при производстве высокопрочных бетонов (класс от В35), работе с высоконапряженными конструкциями.

Цемент лучше покупать в мешках. На них хоть указаны характеристики материала, рекомендации по применению, данные о производителе. Желательно также проверить у продавца сертификаты качества. Еще обратите внимание на внешний вид цемента. Он должен быть серым, без зеленоватого оттенка. Если взять цемент в руку, то он должен просыпаться сквозь пальцы, как мука, без всяких комочков.

Цемент повсеместно используется при проведении строительных, ремонтных и реставрационных работ:

Из него делают бетон, перемешивая с гравием или измельченным камнем. Бетон используется для заливки фундаментов, сооружения дамб, строительства промышленных зданий.
Получают железобетон, добавляя нужное количество арматуры. Такой продукт отличается особой прочностью и долговечностью. Примером этого может служить Останкинская телебашня, построенная из железобетона почти 60 лет назад на высоту 540 м. Современная область применения – монолитно-каркасные здания, плиты перекрытия, балки, подземные и подводные сооружения, строительство метро.
В составе штукатурного раствора цемент применяют для кладки стен, выравнивания стен и полов, наружной и внутренней отделки помещений, обустройства садовых дорожек и отмостков в ландшафтном дизайне.

Цементный раствор не рекомендуется использовать для внутренней штукатурки жилых помещений. Это связано с опасностью для здоровья человека. Влага застаивается в доме, поскольку стены из бетона и цементной штукатурки не «дышат». Влажный климат способствует развитию грибка, плесени, всевозможных микроорганизмов, которые могут попадать к человеку через органы дыхания. Ну, а дальше развиваются болезни. Вот почему специалисты советуют использовать гипсовую штукатурку или известковый раствор.

Если говорить о ГОСТ на цемент, то при его производстве руководствуются, в основном:

Помимо этого предусмотрены ГОСТы для цементов разного вида:

В статье мы поговорим о том, как выбрать цемент и какой цемент лучше. Расскажем, какие бывают виды цемента, какие маркировки цемента встречаются.

Строительным термином «цемент» определяется группа искусственно созданных неорганических вяжущих материалов, как правило, гидравлических. В состав цементов и цементных смесей включены специальные добавки (силикат, алюминат и т.п.), определяющие их эксплуатационные характеристики. Основными критериями осознанного выбора цемента являются вид, марка и перечень работ, назначенных к выполнению с его помощью.

1. Основные виды цемента

Вопрос, «Какой цемент лучше?» совсем не праздный и ответ на него далеко не однозначен. В настоящее время производители предлагают следующие виды цемента:

Гидрофобный цемент, главной эксплуатационной характеристикой которого служит высокая степень водонепроницаемости и морозостойкости, обусловленные вводом в состав цемента особой добавки (олеиновая кислота, окисленный петролатум, синтетические жирные кислоты и т.д.).
Шлакощелочной, то есть изготовленный посредством смешения тонко измельченного доменного шлака и активирующих добавок (известь, строительный гипс, ангидрит). Существует две разновидности данного материала: сульфатно-шлаковый и известково-шлаковый. Сферой применения шлакощелочного цемента включает приготовление вяжущих бетонов и растворов, используемых в создании подземных (подводных) конструкций и автоклавных изделий.
Быстротвердеющий цемент, характеризующийся интенсивным нарастанием прочности при затвердевании. Ключевыми факторами, обеспечивающими высокий уровень механической прочности, считают уникальность минерального состава, тонкость помола и точная дозировка вводимых добавок. Область применения – сборные изделия и железобетонные конструкции.
Пуццолановый цемент, то есть цемент, в состав которого введено свыше 20% специфических минеральных добавок. Отличительными характеристиками данного вида цемента служат высокая степень коррозийной устойчивости в совокупности с медленным затвердеванием. Используется в производстве бетонов для подводного и подземного строительства.
Расширяющийся цемент (в том числе и водонепроницаемый), отличающийся способностью увеличивать объем в ходе процесса затвердевания. Происходит это благодаря введению в состав цемента гидросульфоалюминатов кальция. Отличные гидроизоляционные характеристики данного цемента обусловили его применение в строительстве гидротехнических сооружений и изготовлении напорных железобетонных труб.
Глиноземистый цемент. Изготавливается из цементного клинкера тонкого помола, сырьем для которого служит обожженная смесь бокситов и известняка. Данный вид цемента обладает огнеупорностью, устойчив к процессу коррозии и быстро набирает прочность, что обуславливает его успешное применение в создании бетонов различного назначения.
Цемент сульфатостойкий. Характеризуется устойчивостью к негативным воздействиям воды, содержащей сульфаты, слабой интенсивность затвердевания, малым выделением тепла и морозоустойчивостью. Используется в производстве бетонных (железобетонных) конструкций и гидротехнических сооружений, предполагаемых к эксплуатации в условиях резких колебаний температур или в агрессивных средах, например, сульфатная (морская) вода.
Напрягающий цемент, являющийся отдельной разновидностью расширяющегося цемента, состоящий из смеси портландцементного клинкера, извести, глиноземистого шлака и гипсового камня. Процесс затвердевания данного цемента сопровождается созданием предварительного напряжения в железобетонных конструкциях, что позволяет применять его в изготовлении напорных труб, строительстве специфических тонкостенных сооружений и крупных емкостей.
Тампонажный цемент, или смесь специального клинкера тонкодисперсного помола с гипсом, применяется, как правило, в нефтегазовой промышленности для создания нефтяных (газовых) скважин «горячего» и «холодного» типа.
Магнезиальный цемент. Активной составляющей данного цемента служит оксид магния, изготовленный в процессе среднетемпературного обжига карбонатных пород – магнезита или доломита. Характерными особенностями магнезиального цемента считают:

- повышенную устойчивость к химически агрессивным веществам (соли, смазочные масла, щелочи, органические растворители и т.д.);

- высокая степень эластичности;

- низкая теплопроводность и устойчивость к открытому огню;

- отличная износостойкость и прочность;

- совместимость с большинством органических и неорганических наполнителей.

Область применения данного цемента включает устройство бесшовных (монолитных) полов, производство абразивных изделий, теплоизоляционных материалов (пеномагнезит, газомагнезит), облицовочной плитки и т.д.

Как видно из вышесказанного, ответ на вопрос «Какой цемент лучше?», находится в плоскости четкого определения производственной задачи, предназначенной к выполнению с его (цемента) помощью.

2. Маркировка цемента

Для определения состава и эксплуатационных характеристик цемента необходимо внимательно ознакомиться с тарой, в которую он упакован. Как правило, - это многослойный бумажный мешок, на одной из сторон которого нанесены маркировка, данные о составе, процентном составе добавок и заводе-изготовителе. В качестве примера рассмотрим одну из маркировок - ПЦ 500-Д20, где:

«ПЦ» - сокращенное наименование цемента;

«500» - величина степени сжатия;

«Д20» - соотношение добавок к клинкерной основе в процентах.

3. Эксплуатационные характеристики основных марок цемента и сферы применения в зависимости от маркировки

«М500 Д0»

Отличная водостойкость и морозоустойчивость, продолжительный эксплуатационный срок. Эффективен как средство восстановления первоначальной прочности бетона при проведении аварийных ремонтных работ.

«М500Д20"

Низкая сопротивляемость воздействию коррозионным процессам обусловила применение цемента данной марки в жилищном, промышленном и сельскохозяйственном строительстве для приготовления растворов и бетонов.

«М400Д0»

Используется в производстве сборных конструкций из бетона (железобетона). Процесс термовлажностной обработки предохраняет изделия из бетона этой марки (подземные и подводные сооружения) от воздействия минерализованных вод.

«М400Д20»

Прекрасные показатели морозостойкости и влагоустойчивости позволяют успешно использовать данную марку цемента в производстве плит перекрытий, фундаментов, стеновых панелей, балок и других конструкций сборного железобетона.

4. Характеристики производителей цемента

Решая, какой цемент лучше, уделите внимание его производителю. Подавляющее большинство современных потребителей цемента отдают предпочтение продукту, произведенному в Российской Федерации или странах Юго-Восточной Азии, в первую очередь, в Китае.

4.1 Плюсы и минусы цемента, произведенного в России

Российский рынок цемента характеризуется высоким уровнем конкурентной борьбы между производителями, что обусловило достаточно высокий качественный уровень производимого продукта, то есть цемента. Основными инструментами в этом поединке за потребителя служат богатый ассортимент видов и марок цементной продукции и система контроля ее качества.

Кроме того, примечателен и тот фактор, что российский изготовитель цемента географически расположен значительно ближе к основной массе потребителя, нежели азиатский, что положительно влияет на стоимость транспортировки продукции, являющейся одной из главных составляющих конечной цены.

Несомненным плюсом приобретения цемента российского производства является возможность привлечения производителя к судебной ответственности, что в случае с зарубежными компаниями выглядит довольно проблематично.

4.2 Достоинства и недостатки цемента из Юго-Восточной Азии (Китая)

Главное, и, пожалуй, единственное преимущество привозного китайского цемента заключается в его невысокой стоимости. Именно эта особенность данной продукции предопределила его широкую популярность у потребителя.

Но демократические цены хороши только в случае их (цен) гармоничного сочетания с достойным уровнем качества.

Элементарная логика предполагает примерно одинаковый уровень себестоимости производства цемента у большинства современных производителей, поскольку используемое сырье и применяемые технологии, как правило, аналогичны. Однако импортирование цемента в Российскую Федерацию обязывает производителя нести дополнительные материальные затраты, связанные с транспортными расходами и оплатой таможенных пошлин. То есть по определению цена азиатского цемента на момент его приобретения потребителем должна существенно отличаться от отечественного, причем в сторону увеличения.

Именно эти несложные умозаключения заставляют усомниться в надлежащем уровне качества импортного цемента.

Вторым, не менее важным, фактором, определяющим качество цемента, является обязательное соблюдение определенных условий его хранения и транспортировки: влажность и температура окружающего воздуха. Нарушение герметичности упаковки цемента, исключить которое в процессе транспортировки практически невозможно, чревато понижением марки продукции, а, следовательно, ухудшением ее эксплуатационных характеристик.

Резюмируя вышесказанное, отметим, что выбор вида, марки и производителя цемента является сугубо индивидуальным решением потребителя. Однако следует помнить о том, что неверный ответ на вопросы «Как выбрать цемент?» и «Какой цемент лучше?» предполагает возникновение серьезных проблем в будущем, а, стоимость их (проблем) локализации может многократно превышать суммы, сэкономленные на приобретении некачественного цемента.

Такой строительный материал как цемент необходим во многих областях строительства, без цемента ни обходится не одна стройка. Опытные строители знают какие существуют марки цемента, и для каких работ они применяются. Не имея определённых навыков определить какой цемент лучше, а какой хуже непросто. В этой статье попробуем разобраться чем отличается между собой портландцемент и шлакопортландцемент, какие основные преимущества и недостатки материалов, а также область их применения.

Преимущества и недостатки ПЦ и ШПЦ

Рассмотреть преимущества и недостатки материалов можно на примере двух распространённых марок бетона ПЦ и ШПЦ.

Для производства портландцемента (ПЦ2/Б-400) используют известняк, глину и различные минеральные добавки в зависимости от марки цемента. Примесь добавок в определённых марках цемента может достигать 35 процентов.

Применяют портландцемент в производстве железобетонных блоков, а также различных железобетонных конструкций. Материал хорошо себя зарекомендовал в строительстве гидравлических сооружений, хорошо переносит температурные перепады, поэтому подходит для работы в зимнее время года. Также портландцемент можно встретить на аэродромах, где его активно используют для строительства.

В производстве шлакопортландцемента (ШПЦ3/А-400) используют молотый клинкер, гипс и гранулированный доменный шлак. В различных марках ШПЦ содержание шлака может колебаться от 20 до 60 процентов, от этого зависит активность цемента. Одной из главных отличительных особенностей ШПЦ от ПЦ является медленное увеличение прочности материала, понадобиться год чтобы ШПЦ сравнялся по показателям прочности с ПЦ.

Характерными чертами данного материала являются его прочность к негативному воздействию среды, а также незначительные выделения тепла. Материал широко используют в различных сферах строительства, для стройки гидравлических сооружений, производства армированного бетона.

Материал плохо переносит низкую температуру, потому не рекомендуется для работ в зимний период.

ПЦ в отличие от ШПЦ чаще применяют в сложных климатических условиях, материал быстро схватывается и удобен в работе. ШПЦ чаще применяют для бытовых нужд, и в стандартных условиях строительства.

Как правильно выбирать цемент?

Выбирая подходящую марку цемента на сайте pro100bud.in.ua стоит учитывать несколько основных критериев:

Характеристики материала. Перед покупкой цемента специалисты рекомендуют внимательно изучать упаковку материала, на ней обязательно должна присутствовать маркировка международного стандарта качества ISO-9000. Данная маркировка служит гарантией качества. Сама упаковка должна быть целостной, если на ней есть повреждения, она не герметична – значит материал мог утратить свои свойства и гарантировать качество такого материала нельзя. Обязательно нужно проверять сроки годности и состав цемента, процентное соотношение добавок и примесей, используемых в производстве. То, в каких условиях хранился цемент сказывается на его качестве, поэтому условия хранения также важны при покупке материала.
Стоимость. Не стоит забывать о том, что хорошие, качественные материалы имеют более дорогую себестоимость. Часто производители пытаясь сэкономить добавляют примеси и уменьшают концентрацию содержимого, такие действия негативно сказываются на качестве материала. Поэтому если цемент стоит дёшево – значит качество материала низкое, что скажется на дальнейшей работе с цементом.

Выбирая качественный цемент необходимо тщательно проверять его качество, потому как от этого показателя зависит успех строительных работ, и прочность будущего объекта.

Рекомендуем к прочтению

Какая выгода от переработки использованного кабеля Алюминиевые композитные панели Вызов эвакуатора: как правильно выбрать обслуживающую компанию Установка твёрдотопливного котла

Добавить комментарий Отменить ответ

Интернет может почти все, он также может облегчить человеку жизнь, ведь можно не бегать по магазинам в поисках вещей, а просто нажать пару клавиш и желанная вещь уже куплена, осталось дождаться, когда доставка будет завершена. В данной статье речь пойдет о покупках в интернете: как определяться с покупкой правильно и что важно знать.

Пандемия коронавируса оказала сумасшедший спрос на загородную недвижимость. Но даже с убывающей пандемией множество людей мечтаю о своем частном доме и на рынке спрос остается.

Для изготовления раствора при постройке фундамента или кирпичной кладки используется связующее вещество, которое называется цемент. Рассмотрим из чего делают цемент, для каких целей он нужен, а также процесс и технология производства. Разберём каким образом может изменяться состав цемента в зависимости от его назначения и для каких погодных и географических условий применяются его виды. Также ознакомимся с сырьём для изготовления и какими аналогами его можно заменять.

Виды цемента и что это такое

Под цементом чаще всего подразумевают связывающее вещество, которым скрепляют газоблок, кирпич, шлакоблок и другие элементы для создания строений. Также цемент используется для создания фундамента, так как с его помощью можно связать между собой арматуру или щебень, которые служат укрепляющим основанием и сам бетон, из которого получается искусственный камень.

Бетоном является жидкая масса, которая чаще всего состоит из песка и цемента, смешанного с водой в определённых пропорциях. Из-за своего химического состава порошкообразное вещество смешиваясь с водой меняет свои свойства.

Вначале цемент становится жидким или вязким, в зависимости от количества жидкости. После этого под действием температуры вода испаряется, а вся масса начинает густеть. Когда все высохнет, цемент станет твёрдым, а его плотность будет разной, что зависит от состава самого порошка, а также от правильности рецепта бетона. Для быстрого перехода от состояния пасты до вида кирпича, цементу нужен тёплый и влажный воздух.

В древние времена цемент делали из подручных материалов, которые могли найти в природе, так как технологии искусственного создания большинства химических составляющих тогда ещё не было. Даже сейчас у каждого вида цемента есть свои пропорции и состав, так как все они отличаются сферой использования.

Например, для мостов, опоры которых монтируются в воду, подводных сооружений, стройках под землёй или для конструкций, которые должны выдерживать агрессивные погодные условия, применяется сульфатостойкий цемент. Его особенность в том, что он медленно застывает, но в его составе меньше содержание алюминатов кальция, что даёт ему возможность выдерживать низкие температуры.

Аналогами сульфатостойкого цемента являются пуццолановые и глинозёмные составы. Их также применяют для создания конструкций в среде с повышенным содержанием влаги или сильными морозами. Отличительной чертой глинозёмного является то, что химический состав цемента разбавляется глинозёмным шлаком или гипсом. Эти вещества дают возможность делать конструкции, которые не подвержены коррозии и быстро твердеют.

Один из самых популярных видов связывающего вещества является портландцемент. Его белую разновидность применяют для создания декора, наливных потолков или прочих элементов внешнего вида. В состав цемента добавлено больше гипса, что меняет его цвет на белый. Если добавить к составу порошка пигменты, которые изменяют окрас вещества, то можно подобрать цвет готового цемента под требуемый декор.

Также одной из разновидностей «портланда» является шлаковая, которая применяется для очень больших и тяжёлых конструкций. В её составе находиться до 25 % шлаковых гранул, которые сильно повышают прочность готового бетона.

Для того, чтобы ускорить производство, цемент должен быстро затвердевать, поэтому есть разновидность, в состав которой входят минеральные добавки, ускоряющие затвердевание бетона. Чаще всего такой цемент применяют для создания железобетонных конструкций или постройках, для которых сильно ограниченны временные сроки.

Для специализированных предприятий по добыче и переработке газа или нефти применяется тампонажный цемент. Исходя из названия можно понять, что он применяется для закрытия отверстий. Чаще всего с его помощью герметизируют скважины, так как он начинает твердеть и набирать прочность в начале процесса сушки.

Чтобы сделать конструкции загнутой формы или изгибающиеся под определённым углом требуется пластифицированный цемент. Эта разновидность укрепляющего вещества содержит добавки, которые делают замешанный цемент мягким, гибким и пластичным.

Для среды с повышенной кислотностью используется вид цемента, который содержит в составе камнефтористый натрий и кварцевый песок. Эти вещества увеличивают защиту бетона от внешнего воздействия. Из-за особенностей использования и состава кислотоупорного цемента, его требуется разбавлять не водой, как остальные виды, а жидким кварцевым стеклом.

Бетон, в раствор которого входит цемент, является крепким только, если состав укрепляющего вещества подобран правильно. Следует знать, как и из чего делают цемент, так как при использовании неправильной смеси, конструкция будет подвержена разрушению. Агрессивная внешняя среда быстро разрушает связи между веществом, что сильно уменьшает прочность.

Пример изделия из цемента, которое начало разваливаться под воздействием внешней среды Источник promportal.su

Состав цемента

Разберём из чего состоит цемент на примере самого распространённого варианта – «портланда». Состав изменяется не только от места использования, но и от самого производителя, так как у разных фирм рецепт отличается. Чаще всего в цемент входит:

от 59 % известняка;
от 18 % диоксида кремния (кислота или кварц);
от 4-5 % алюминия или глинозёма;
от 8 % оксида магния или железа, а также гипса.

В зависимости от марки или производителя к этим составляющим может добавляться другое вещество, например, шлак или красители.

Видео описание

В этом видео показан химический состав цемента

Сырье и основные компоненты

Основной составляющей цемента, которая определяет его свойства и прочность является клинкер. Его производят из глины (75 % состава) и известняка (25 % от общей массы). Чаще всего в качестве извести используется мел, так как он легко перетирается до состояния пыли, а также сильно распространён.

Его аналогом является мергель, который относят к переходному сырью, так как в его составе находится глина. Он отличается большим содержанием влаги и массой, которая приходится на его объем. Мергель считается природным клинкером, но из-за того, что его запасы сильно ограничены, то для больших промышленных предприятий его используют редко, чаще всего заменяя на искусственно сделанный клинкер.

В качестве замены известняка применяются ракушечник и осадочные ископаемые, так как в их составе содержится карбонат, а также их легко крошить до состояния порошка.

Вторым элементом клинкера является глинозём или глина. Чаще всего для создания цемента применяют породу, в состав которой входят минеральные вещества. Они увеличиваются в объёме после попадания на них воды. Так как делают цемент чаще всего из веществ, которые находятся недалеко от места производства, то в его состав могут входить даже отходы из других промышленных предприятий.

В качестве глины применяются суглинки, которые содержат пыль и песок. Они используются, как и мергель в качестве переходного вещества. Также для создания гранул клинкера применяются сланцы, которые расходятся на слои при сильном измельчении. Они содержат мало влаги, что позволяет быстрее их сушить и перемалывать.

Для включения в состав клинкера силиката или кварца применяются непластичные горные породы, которые имеют рыхлую структуру. Они отличаются тем, что имеют высокую пористость, а при крошении рассыпаются на мелкие зерна.

После обработки и очистки всех составляющих, её обжигают с помощью печи при температуре до 1,5 тыс. °C. Во время обжига печь вращается, что даёт возможность сплавить состав в гранулы, размер которых изменяется от 1 до 6 см. Клинкер при расплавке образует массу из кремнезёма и диоксида кальция, наличие которых влияет на прочность цемента. После остывания гранул их дробят до состояния порошка и обжигают в печи.

Скорость затвердевания бетона зависит от того, из чего делается цемент. Чаще всего скорость дегидратации вещества (высыхания) зависит от количества гипса, который входит в состав цемента. Для этого используются вещества с содержанием сульфат кальция. Данные добавки не влияют на то, как быстро смесь будет поглощать влагу или время использования раствора. От них зависит только длительность удержания влаги внутри состава.

Для улучшения характеристик цемента используются минеральные добавки. Они могут увеличить срок эксплуатации бетона, защиту от агрессивной внешней среды, а также увеличить прочность или пластичность состава. Для этого используются шлаки, сланцы, пуццолан или перетёртая известь.

Также в процессе производства можно определить, как и из чего делают цемент, состав добавок, а также дополнительные вещества, которые добавляют новые свойства к составу. Например, пластификаторы или примеси, которые делают цемент огнеупорным, влагостойким или защищённым от кислоты. Такие добавки могут улучшить адгезию (прилипание, связывание) раствора с армирующими деталями, что позволит укрепить конструкцию.

Видео описание

В этом видео показано, как и из чего делают цемент

Как делают цемент

Рассмотрим из чего сделан цемент, в каком порядке это добавляется и каким образом обрабатывается. Существуют несколько технологических разновидностей процесса изготовления цемента. Они отличаются тем, каким образом подготавливается сырье.

Одной из разновидностей такого процесса является мокрая обработка. В процессе изготовления клинкера в его состав вместо извести добавляют мел. Во время смешивания ингредиентов с помощью барабана, к порошку добавляется вода. Она нужна для образования шихта, в котором будет до 50 % влаги. После обжига это вещество превращается в клинкер шарообразной формы. После остывания шарики крошатся до состояния порошка.

Для уменьшения затрат на производство и себестоимости готового цемента применяется сухая методика изготовления. Для этого используется механизм, который объединяет в себе устройство по измельчению и печь для сушки. Во время дробления, к составу добавляются все нужные ингредиенты, которые обрабатываются в одном резервуаре.

Комбинированный способ изготовления цемента – это объединение методик сухого и мокрого производства. На предприятиях, использующих данный вид создания готового продукта используются технологии, которые отличаются чаще всего последовательностью обработки.

Например, некоторые производители сначала делают сухую смесь, которую в конце искусственно увлажняют до 13-15 % содержания влаги. Также можно создавать полусухой готовый продукт с содержанием влаги от 17 до 19 %, если перед помолом шихты с помощью мокрой технологии её немного высушить.

При любом из комбинированных методов требуется тщательно перемалывать все ингредиенты и смешивать их до полной однородности. На производстве используются специализированные силосные башни, в которых цемент искусственно насыщается воздухом, что позволяет ему храниться длительное время и не слёживаться.

Видео описание

В этом видео показан процесс изготовления цемента

Коротко о главном

Цемент – это связующее вещество, которое при застывании становиться крепким и может заменить собой камень. Чаще всего его используют для создания фундамента, соединения кирпичей или блоков, а также изготовления плитки или облицовочных материалов.

В зависимости от вида цемента отличается его состав. Поэтому следует знать какие есть разновидности этого вещества, так как некоторые их них используются только в узконаправленных предприятиях. Например, тампонажный цемент применяется только при герметизации газовых или нефтяных скважин, а сульфатостойкий – при сложных географических и погодных условиях.

Читайте также: