Как сделать цемент в домашних условиях

Обновлено: 02.05.2024

Как соблюсти пропорции цементного раствора, чтобы кирпичная стена не обвалилась, залитый пол не растрескался, а фундамент служил 100 лет? Что добавить в цементный раствор, и в каком количестве, разберем в этой статье.

Когда человеку надоело выдалбливать жилье в скалах и захотелось разнообразия с окошками и балконом, он придумал цемент. Первые упоминания об использовании этого стройматериала находят во 2 веке д.н.э. Древнеримские строители брали визувийский туф, пепел, пемзу, которые измельчали и смешивали. В то время качество цемента оставляло желать лучшего, не то что сейчас (хотите знать из чего делают цемент?). Тем не менее, его использовали в строительстве и даже делали архитектурные формы. Только в 1824 году Джозеф Аспдин разработал формулу современного портландцемента.

Цементный раствор – это смесь нескольких компонентов. В него входят цемент, песок, затворитель (вода), присадки.

Цементный строительный раствор применяют:

Для кладки кирпича.
В качестве штукатурки (как развести штукатурку для стен в домашних условиях).
Для заливки пола.
Как материал для ландшафтной архитектуры (клумбы, декоративные валуны, вазоны, плитки для садовых дорожек, скульптуры и декоративные элементы).
При строительстве бассейнов, колодцев, печей.
Для заделки трещин в фасадах зданий и бетонном покрытии.
Как основу для изготовления строительных блоков (с использованием опила, отсева, песка, щебня).
Для изготовления бетона.

Виды растворов

«Какой хороший цемент! Не отмывается совсем». Помните? Доцент, Хмырь, Косой… Нет, не так. Жирный, тощий и нормальный. Это уже про цементный раствор. Хотя очень напоминает кинематографическую троицу.

Жирный, тощий, нормальный — это виды цементного раствора, которые скорее являются показателями качества замеса. Вот почему им дали такие названия:

Жирный в составе имеет совсем мало воды. Он быстро затвердевает, но затем его поверхность трескается.
Тощий раствор напротив, содержит много жидкости. Его легко заливать. Но впоследствии он расслаивается, дает сильную усадку.
Нормальный – соответствует оптимальному (пропорциональному) содержанию всех компонентов раствора. Из него получается бетонное покрытие, которое отвечает лучшим показателям качества.

Чтобы при замесе понять, какой раствор получился, посмотрите на лопасти бетономешалки. Тощий раствор оставит лишь небольшой цементно-песчаный налет. Жирный полностью опутает лопасти машины смесью. При нормальном замесе на поверхности миксера будут сгустки и комки.

Возьмите на заметку, что в раствор добавляют только какую-то одну марку цемента. Их нельзя смешивать, так как каждый вид обладает своим химическим составом, свойствами и показателями прочности.

С 2003 года требования к цементу были прописаны в ГОСТ 31108. А с 2008 года к ГОСТу 57293 сделали приписку Евро EN 197-1. Знаете, что придумали некоторые неблагочестивые продавцы? Стройматериал с новой маркировкой они стали продавать среднестатистическому покупателю Виталию дороже. Они стали ссылаться на то, что цемент соответствует евростандарту. И наш «Виталий» наивно верит жуликам. Люди, не будьте как Виталий! Посмотрите. Вообще ничего не изменилось. Просто поменяли буквы и цифры.

Вот новые и старые аббревиатуры цемента:

М400 = цем. 32,5. = цем. 42,5.
М600 = цем. 52,5.

Сам готовый раствор тоже маркируют. В его обозначениях содержатся характеристики прочности. Используют растворы по разному назначению:

Так, из раствора марки М75 можно сделать тонкую стяжку или использовать для кладки кирпича и камня.
Марку М100 используют также для стяжки. А еще она пригодна для заливки швов между плитами бетона и оштукатуривания их поверхностей. Еще эту смесь используют для кирпичной и каменной кладки.
М150 годится уже для более серьезных целей. Этот цементный раствор обладает высокой прочностью. Он подходит для строительства фундаментов, гидроизоляции бассейнов, постройки гидрокоммуникаций и гидротехнических сооружений.
Марку М200 применяют для фундаментов, кладки из виброкирпича, штукатурки бетонных плит, заполнения швов. Такую смесь используют для водоизоляции. На смесь М200 кладут гранит и мозаичные напольные покрытия. В частном строительстве подходит также и для заливки садовых дорожек.
Из М250 делают прочные стяжки, фундаменты, монолитные перекрытия.
М300 относят к бетонным растворам. Он обладает высокой прочностью.

Добавки

Сам по себе цементный раствор, безусловно, хорош. Но нет предела совершенству. Люди придумали, как сделать его еще лучше, заставить служить для разных целей, быть податливее и прочнее.

Чтобы сделать растворы цемента с нужными характеристиками, разработали целый ряд добавок. Давайте посмотрим, на что они способны.

Любимые всеми пластификаторы. Особенно рекомендуют использовать новичкам. Эта добавка делает раствор «сговорчивее» и подвижнее, его проще заливать. В нем образуется меньше воздушных пузырей и улучшается адгезия с металлом. А также пластификаторы увеличивают прочность бетона до 140 % и делают его морозостойким. Пластификаторы обязательно добавляют в нужной пропорции. Не переборщите, иначе качество готового покрытия, наоборот, снизится.
Армирующие добавки. Это разного состава тонкие волокна (базальт, стекловолокно, полипропилен, металл). Их роль – связывать частицы раствора и сдерживать их вместе при усадке. Когда волокна замешивают в растворе, они располагаются хаотично и создают подобие сетки. При высыхании цементная заливка меньше трескается.
Вовлекатели воздуха. Они делают бетон пористым. Зачем это нужно, если мы постоянно боремся за прочность и отсутствие внутренних пор? Оказывается, пористый бетон очень устойчив к перепадам температуры. И если вода начинает застывать, она расширяется в пустые воздушные пространства, а не напрягает сам материал. Нужно четко следовать инструкции, соблюдать время и количество внесения этой добавки для бетона.
Ускорители/замедлители схватывания состава. Из названия все ясно. Эти присадки используют, когда необходимо увеличить или сократить время схватывания раствора. Актуально ускорять процесс затвердевания, когда работа ведется при низких температурах. Ну, или когда хочется построить побыстрее и сразу много.
Уплотняющие. Делают бетонный пласт сверхплотным, прочным и водонепроницаемым.
Антикоррозийные. Они защищают внутреннюю металлическую арматуру от агрессивной водной среды. Рекомендуют использовать их совместно с гидроизоляцией.
Красящие. Нужны для придания оттенков и даже ярких цветов строительным смесям. Можно использовать колеры при замешивании или красить уже готовую бетонную поверхность.

При желании использовать одновременно несколько добавок, обязательно изучите их совместимость и последовательность внесения. Химические вещества, при неправильном использовании, могут вступить друг с другом в реакцию и привести к ухудшению качеств бетона.

Предприимчивые мастера научились делать многие добавки из подручных средств. Так, пластификаторы делают из жидкого мыла, армирующие наполнители из нарезанной проволоки, а морозостойкие присадки из солей хлора.

Вот рецепт пластификатора из шампуня:

Приготовим составляющие. На мешок цемента 50 кг нужно 250 мл любого шампуня или жидкого мыла.
Смешаем требуемую по пропорции воду с шампунем. Объем воды обычно равен половине дозы цемента. Не забываем вычесть из этого объема 200 — 250 мл (что пропорционально количеству шампуня).
Добавляем цемент, а затем другие сухие компоненты (песок, щебень) и вымешиваем.

Разводить цемент с водой, без песка — сложно. Могут образоваться комки, потому что цемент обладает низким коэффициентом смачиваемости. Поэтому правильно мешать раствор так: сначала хорошо перемешать песок с цементом, а потом разбавлять водой.

Пропорции цемента для кладки

Говорят, то, что построенно дешево и сердито, держится только на честном слове. Не будем так делать. Отнесемся к процессу осознанно.

Замешивать песчано цементную смесь будем из следующих материалов:

цемент М400;
чистый песок;
вода;
известка.

Известь используют, чтобы «утеплить швы». Вообще, иногда для постройки теплых домов готовят кладочный раствор из известняка. Но минус этого состава – низкая прочность. А вот если смешать вместе цемент и известь, получается прочный состав с хорошими теплоизоляционными свойствами.

Далее в таблицах даны пропорции компонентов для замеса на 1 м3.

Пропорции песчано-известковой смеси в долях для раствора М75 выглядят так:

1 ч. цемента М400;
0,5 ч. извести;
5,5 ч. песка.

А если используете цемент М500, компоненты берутся в таком соотношении:

1 ч. цементного порошка;
0,8 ч. извести;
7 ч. песка.

Для стяжки пола

Декоративные материалы для пола нынче стали очень привередливые. Ложиться на раствор М50 или М75 они уже не хотят. Им адгезия нужна и непыльная поверхность. Поэтому под них, зачастую, используют раствор М100 и выше. Ну и цемент должен быть как минимум портланд М500.

Обратите внимание, что если заливка 5 см и меньше, то гравий или щебень в него не кладут.

Дальше в таблице даны пропорции ингредиентов для заливочных растворов.

Марка раствора	Количество цемента/доли	Количество песка/доли
М 150	1 (ЦЕМ 42,5) 1 (ЦЕМ 32,5)	4 3
М 200	1 (ЦЕМ 42,5) 1 (ЦЕМ 32,5)	3 2,5
М 300	1 (ЦЕМ 42,5) 1 (ЦЕМ 32,5)	2,1 1,8

Чтобы сделать хороший раствор, который не даст большой усадки и не потрескается, нужно размешать цемент с песком и водой в точных пропорциях. Количество воды определяют ситуационно. Усредненная цифра – треть от общего количества используемого цемента.

Соотношение цемента и песка для штукатурных растворов

Еще одна область применения цемента – это штукатурка стен. Можно купить готовую смесь, а можно приготовить раствор из цемента и песка самому и немного сэкономить.

Для изготовления штукатурки берут растворы марок М50, 100, 150. Почему они разные? Потому что каждый вид используют для своих целей. М50, например, подходит для финишного выравнивания. Маркой М100 проводят отделку внутри помещений с нормальной влажностью. А раствор М150 более устойчив к повышенной влажности и подходит для наружных работ.

Вот таблица, в которой указано соотношение цемента и песка для приготовления 1 м3 раствора нужной марки.

Перед оштукатуриванием не забудьте, что стены нужно подготовить. Новые стены промывают от пыли, на 1 см расшивают швы. Старые бетонные покрытия очищают от загрязнений с помощью железной щетки. На поверхности стен делают насечки, очищают поверхность от краски. Если есть масляные пятна, эти места удаляют и заделывают раствором.

Развести готовую строительную смесь может каждый, а слабо сделать цемент в домашних условиях? Да, с нуля. Не спешите с выводами, это не так уж невозможно. Всем, кто ждёт очередного конца света, не знает, куда девать запас известняка или просто любит разные самоделки, рассказываем, как приготовить самый настоящий цемент.

Как сделать цемент своими руками

Смотрим на схему производства. Не пугаемся – нам не нужно делать цемент самой высокой марки. Спойлер: у нас и не получится.

Конечно, этот способ не годится, чтобы получить цемент для серьёзных строительных работ. Марка прочности здесь будет очень невысокая, М200 – наш потолок. Но можно узнать из чего делают цемент.

Чтобы было понятно, процесс сводится к измельчению, перемешиванию и нагреванию разных природных материалов. С них мы и начнём.

Рецепт цемента обязательно включает горные породы из двух групп:

То есть, в нём обязательно должен присутствовать материал из каждой категории. Карбонатные породы примерно сходны по химическому составу между собой. Это же касается и осадочных пород. Рассмотрим те и другие подробней.

Карбонатные породы

В основном состоят из карбонатов (солей угольной кислоты). Бывают как в форме кристаллов, так и рыхлого вещества. Это также влияет на скорость реакций при нагреве.

Это материалы, содержащие углекислый кальций (CaCO3), в том числе:

Мел. Это вид мажущего известняка. Плюс в том, что его легко перетирать. (Что немаловажно – если вы собрались делать цемент своими руками без спецоборудования.)
Ракушечник. Также пористый, легко крошится от сжатия.
Доломитовые породы. Из всех пород данной группы ценятся больше всего.
Мергелистый известняк (мергель). Включает некоторое количество глины, поэтому занимает промежуточное положение между карбонатными и осадочными породами.
Мрамор. Дорогой материал для этих целей, но теоретически подходит и он.

Глинистые породы

Впитывают воду, увеличиваясь в объёмах. Дают цементу необходимую эластичность. Все они содержат оксиды железа (Fe2O3), алюминия (Al2O3) и кремния (SiO2). Сюда относятся:

Глина.
Суглинок. Больше пылевых частиц, есть примесь песка.
Лёсс. Не особенно эластичная порода мелкой фракции. Содержит кварц или силикат.
Глинистый сланец. Самый прочный из остаточных пород, имеет постоянный состав. При механической нагрузке он расслаивается на пластинки. Не гигроскопичен.

Карбонатные и глинистые породы соединяются при высоких температурах в силикаты кальция. Если к ним прибавить воду, то начинается гидратация – превращение жидкой смеси в нерастворимые гидросиликаты, твёрдые, как камень. Именно поэтому цемент незаменим в строительстве уже долгие века.

Процесс изготовления цемента

Цемент делают в два этапа:

Изготовление клинкера.
Смешивание его с гипсом.

Клинкер изготавливаем из знакомых нам карбонатных и осадочных пород. Ещё древние римляне смешивали известняк с вулканическим пеплом – пуццоланом. А средневековые строители обратили внимание, что если обжечь известняк, загрязнённый глиной, то он будет крепче.

Вот и берём, скажем, известняк и глину, измельчаем и перемешиваем.

Известняк и глину смешиваем в пропорции 3:1.

С рецептурой всё понятно, основная сложность в том, чтобы нагреть смесь до нужной температуры. По технологии она составляет 1400-1500°С. И поддерживать такой режим нужно 2-4 часа. Мало у кого дома найдётся подходящая печь.

Но предположим, что вы живёте в деревне, и у вас сохранилась русская печка. В ней можно выпекать не только домашние пироги, но и клинкер. Если приспособиться, там вполне реально поддерживать температуру в районе 1000℃. Маловато, но за неимением лучшего сойдёт.

Для постоянной температуры дрова нужно использовать из ясеня или бука.

Учтите, что нужны и другие условия: доступ кислорода, постоянное перемешивание. На цементных заводах клинкер крутится в барабанных печах.

Если вы всерьёз настроены делать дома цемент на постоянной основе, есть вариант купить лабораторную печь для обжига. В ней можно создавать температуру до 1600℃.

Чтобы дополнительно облегчить задачу, можно приобрести и мельницу для измельчения. В ней перемалывается готовый клинкер. Оборудование недешёвое, но даже с ним цемент будет несравним по качеству с заводским.

При нагревании образуются силикаты кальция (белит, алит), алюминатная и алюмоферритная фазы. Полученный цемент будет содержать больше белита и меньше алита. Примерно похожий раствор делали в античности (романцемент – «римский цемент»), и сох он не месяц, а год. Современные портландцементы быстро схватываются именно из-за преобладания алита. Но не придираемся. Сделать цемент самому, как вы видите, уже очень непросто.

Оптимальный состав клинкера:

67% СаО;
22% SiO2;
5% Al2O3;
3% Fe2O3;
3% других веществ.

И теперь, чтобы приготовить цемент, остается самая малость – перемолоть клинкер и смешать с гипсовым порошком. Правильное отношение – 5% от всей массы продукта. Это уменьшает время застывания мокрого цемента.

Существует ли универсальная пропорция для замешивания бетона? Распространенные рекомендации «три части песка на одну часть цемента» или «часть цемента, 4 части гравия, 2 части песка, 1/2 части воды» позволят получить «некий» цементный раствор. Однако если необходимо сделать качественный бетон с марочными (или почти) характеристиками, то к пропорциям нужен профессиональный подход.

Для изготовления бетона смешивают цемент, щебень, песок и воду в правильном соотношении. Цемент играет роль связующего и отвердителя, щебень и песок повышают прочность, а вода дает пластичность и облегчает смешивание.

Говоря о пропорциях, стоит начать с разбора компонентов бетонной смеси.

Цемент

Цемент – связующее вещество, необходимое для приготовления бетона любой марки. При смешивании с водой и заполнителями цемент образует рассыпчато-пластичную массу, отвердевающую и набирающую прочность. Подробнее.

Существуют десятки разновидностей цемента (портландцемент, шлакопортландцемент, глиноземистые, белые).

В частном строительстве обычно используют портландцемент, иногда с добавками:

быстротвердеющий;
сульфатостойкий;
гидрофобный.

прочность на сжатие через 28 суток после заливки – 500 кг/см2;
содержание улучшающих добавок (Д) – до 20%;
быстрое отвердевание (Б) – схватывание начинается уже через 15 мин;
пластичность (ПЛ) – содержит пластификатор, облегчающий укладку.

ЦЕМ II – портландцемент c минеральными присадками;
А-Ш – тип и содержание присадок: 21–35% шлака;
42,5 – прочность через 28 суток (42,5 Мпа);
Р – быстротвердеющий (раннего схватывания).

Главное отличие маркировок – указание прочности по классу в МПа вместо кг/см2. Соответствие этих величин приведено в таблице:

Рекомендации по выбору марки цемента для получения бетона заданной марки представлены в таблице:

Однако часто руководствуются простым правилом – марка связующего должна быть в 2–2,5 раза выше марки бетона. Буквально это справедливо только для низких марок – до М300.

В частном строительстве с большинством задач справляется цемент 400. При возведении промышленных объектов обычно применяют цемент марки 500. Если предполагаются тяжелые условия эксплуатации объекта, в смету закладывают специальные, более прочные марки цемента.

Для точного определения пропорций, нужно знать не только марку цемента, но и его фактическую прочность. Изменение характеристик может происходить:

при истечении срока годности – обычно это 6 месяцев. Однако за 3 месяца теряется пятая часть марочной прочности – марка М500 «превращается» в марку М400;
при неправильном хранении – повреждение упаковки плюс воздействие влаги и воздуха. Вскрытый мешок лучше использовать в течение месяца.

Цемент лучше покупать фасованным у надежного продавца и не следует брать «про запас».

Песок

Песок играет роль мелкого заполнителя, не позволяя бетону трескаться в ходе отвердевания цемента. От качества песка зависит прочность и подвижность смеси.

«Рабочие» свойства песка зависят от числа фракций и содержания примесей. Размеры песчаных гранул варьируются в пределах 0,16–5 мм, но для приготовления строительных смесей применяют фракции 5 групп:

	тонкие – размер гранул до 1,2 мм;
	очень мелкие – гранулы от 1,2 до 1,6 мм;
	мелкие – 1,6–2 мм;
	средние – 1,9–2,5 мм;
	крупные – 2,5–3,5 мм.

Лучший вариант для приготовления бетона – морской или речной песок, который не содержит:

пыли;
глинистых частиц;
органических загрязнений (корней ,веток, коры).

Наличие примесей ведет к появлению в затвердевшем бетонном «камне» пустот, снижающих фактическую прочность.

Однако чаще (ввиду доступности и цены) используют карьерный песок. Основные требования к мелкому заполнителю:

размер гранул от 2 до 3,25 мм;
наличие всех фракций (пустотность до 30%).

Для марок ниже М300 допустимо использовать песок с наличием:

очень мелких фракций (зерна меньше 1,6 мм) – до 20% от общего гранулометрического состава;
примесей глины – до 3%;
пылевидных частиц (до 0,6 мм) – до 3%.

Для получения требуемых характеристик допускается брать карьерный песок близ места строительства, а затем промывать или просеивать его, либо смешивать с покупным песком. В этом случае полезно знать сколько он весит.

Важное требование к песку – содержание влаги. Присутствие в песке 2% воды визуально незаметно, однако может сказаться на пропорциях смеси. Если же песок с виду мокрый, влаги там может быть до 10%, что недопустимо.

Щебень и гравий

Щебень (гравий) – это основной заполнитель, создающий прочный каркас бетона. Щебень – это горные породы или гравий, измельченный до зерна размером 3 мм и более.

Острые грани и шероховатая поверхность щебня обеспечивают хорошее сцепление со смесью из песка и цемента. Гладкая галька заменить щебень не сможет.

Основной характеристикой щебня (аналогично песку) является фракция. Выделяют щебень:

	очень мелкий – зерна размером от 3 до 10 мм;
	мелкий – зерно от 10 до 20 мм;
	средний – 20–40 мм;
	крупный – 40–70 мм.

Очень крупные фракции (от 70 мм) применяют для декоративных целей и очень массивных сооружений.

Выбирая тип крупного заполнителя, нужно помнить два важных правила:

максимальный размер зерна не должен быть больше трети ширины будущей ленты фундамента. Если планируется армирование, размер зерна не должен превышать 2/3 минимального расстояния между армирующими стержнями;
оптимально наличие нескольких фракций (если не нарушено правило №1). В частном строительстве обычно применяют комбинацию мелкой и средней фракции, реже три фракции (от 10 до 70 мм).

Независимо от фракционного состава мелких гранул должно быть 1/3 или более от общего объема крупного заполнителя.

Наличие разных фракций важно для снижения пустотности, а значит – расхода цемента. В «полевых условиях» пустотность можно определить так:

Заполнить ведро (объем – 10 л) щебнем до края.
Заливать в ведро воду из мерной емкости. Объем потраченной воды займет все пустоты. Например, если в ведро со щебнем ушло 4 л воды, пустотность равна 4/10*100% = 40%.

Исходя из прочности, щебень также делят на марки. Примерное соответствие марок щебня и бетона представлено в таблице.

Щебень и гравий – плотные заполнителями (плотность более 2000 кг/м3). Альтернатива – пористые и специальные заполнители с меньшей плотностью.

Для легких бетонов применяют следующие виды заполнителя:

пористые щебни – известняковый, шлаковый и керамзитовый;
древесную стружку и пенополистирол;
газообразователи (для сверхлегких материалов).

Технология получения легких и сверхлегких смесей отличается от тяжелых – приготовить такой бетон можно только в заводских условиях.

Все природные наполнители имеют слабый радиационный фон. Дешевый гравий с этой точки зрения более экологичен чем щебень. Минус гравия – меньшая прочность.

Воду добавляют не только для облегчения смешивания – в составе бетона она отвечает за пластичность. Вода должна быть чистой, без избытка солей или органического «мусора» – эти примеси негативно влияют на:

прочность;
время отвердевания;
срок службы.

Вода для раствора бетона должна быть такой же качественной, как для питья – это не преувеличение. Не стоит использовать воду:

из сомнительных источников;
содержащую промышленные стоки;
из стоячих водоемов (болот).

От расхода воды на кубометр (отношение вода/цемент) зависит пористость материала:

Теоретический расход определяют, исходя из требуемой пластичности и размера зерна наполнителя.

Говоря о расходе воды, не стоит забывать о влажности компонентов смеси. Влагу, пропитавшую цемент или доменный шлак не так просто посчитать, однако она может изменить пропорции не в лучшую сторону.

При смешивании опираются на табличные нормативы, контролируя при этом пластичность. Это можно проделать без каких-либо приспособлений, зачерпнув смесь обычной штыковой лопатой. Критерии здесь такие:

раствор сам сползает с горизонтально расположенного полотна лопаты – очень пластичный бетон;
раствор сползает при небольшом наклоне – среднепластичный;
не сползает при наклоне – малоэластичный;
лежит на полотне горкой – непластичный.

Набор прочности и марка бетона

Соединение компонентов бетона дает тестообразную смесь, которая отвердевает, превращаясь в камнеподобный материал. При нормальных условиях достигает марочной прочности через 28 дней (твердение бетона).

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

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

Как сделать цемент своими руками

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

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

Процесс изготовления цемента

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

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

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

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

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

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

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

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

Цемент возможно приобрести в любом строительном магазине, но пользователей Интернета интересует вопрос самостоятельного изготовления материала. Схема производства цемента в промышленных условиях подразумевает выполнение значительного количества этапов и работ. Весь производственный процесс сводится к измельчению, перемешиванию, нагреванию природных материалов. В результате осуществляется выпуск качественной продукции с высокими техническими характеристиками, предназначенной для выполнения серьезных строительных работ. Но для проведения несложных работ в домашних условиях подойдет материал самостоятельного приготовления.

Виды смесей

Прежде чем приступить к описанию производства цемента своими руками, необходимо определиться с понятиями. Различают цементные и бетонные смеси. Два данных раствора отличаются разным составом, но оба они вяжущие, из-за чего материал получается прочным. Цемент представляет собой материал порошкообразной формы, для самостоятельного изготовления которого потребуется малое количество компонентов.

Бетон является многокомпонентным материалом, для приготовления которого потребуются следующие компоненты: цемент, вода, песок, крупный заполнитель: щебень или гравий, может использоваться отсев. Кроме этого, растворы различаются и способом применения. Цементная смесь используется для обустройства тонкой стяжки, заполнения трещин и для выравнивания поверхностей. Бетон применяется при строительстве сооружений значительной толщины: дорожные полотна, фундаменты, ступени.

Разновидности раствора, рецепт, из чего делают

Основными компонентами для изготовления строительного материала служат глинистые и карбонатные породы. В составе цемента обязательно должны присутствовать породы из каждой категории. И карбонатные, и осадочные породы примерно схожи по химическому составу. Но иногда используют другое сырье, например, шлаки.

Карбонатные породы для изготовления

В соответствии с названием состоят в основном из карбонатов, солей угольной кислоты. К карбонатным породам относятся мел, мергелистый известняк (мергель), метаморфические или осадочные породы доломитового, известнякового и карбонатно-глинистого состава. Ценность пород в качестве сырья для изготовления цемента определяется прежде всего их структурой. Породы с кристаллической структурой хуже в сравнении с породами аморфной взаимодействуют с другими элементами смеси при обжиге.

Мел — вид мажущего известняка, легко растирающаяся мягкая порода, что особенно важно при самостоятельном изготовлении в отсутствии специального оборудования. Легко измельчается, поэтому является популярным сырьем.

Мергель — порода, включающая некоторое количество глины, поэтому является переходной от известняковых к глинистым. Может иметь твердую и рыхлую структуру, разную плотность и влажность в зависимости от количества глинистых примесей, которое измеряется в процентах. Растворы на основе мергеля используются при устройстве печей, каминов и т.д.

Ракушечник — пористая порода, легко крошится.

Из известняков для производства цемента предпочтительны пористые и мергелистые виды с небольшим порогом прочности на сжатие и без содержания кремниевых включений.

Глинистые породы

Глинистые породы впитывают воду, увеличиваясь в объемах, обеспечивают цементу необходимую эластичность, содержат оксиды железа, алюминия и кремния. Из глинистых пород в производстве применяется суглинок, глина, лесс, глинистый сланец, лессовидные суглинки.

Суглинок — глина с высоким содержанием пылеватых и песчаных частиц.

Глинистые сланцы — плотные и твердые, самые прочные породы, имеют постоянный состав, не гироскопичны, механическая нагрузка приводит к расслаиванию породы на пластинки.

Лесс — тонкозернистая порода, рыхлая и пористая, содержит кварц или силикат, не отличается высокой пластичностью.

Лессовидный суглинок — материал, являющийся промежуточным между суглинком и лессом.

Технология приготовления в домашних условиях, как сделать самому, пропорции и так далее

Промышленное производство цемента возможно разделить на два этапа: изготовление клинкера и смешивание его с гипсом. Клинкер производится из карбонатных и осадочных пород, которые измельчаются и перемешиваются. Смесь нагревается при значительных температурах. Клинкер перемалывается и смешивается с гипсовым порошком. Правильное отношение — 5% от общей массы, что уменьшает время застывания цемента.

Необходимое оборудование

Для самостоятельного изготовления цемента потребуется мельница для измельчения клинкера и печь для обжига. Важно понимать, что в процессе работ исполнителю потребуется не только значительное количество трудовых ресурсов, но и достаточно много расходных материалов. Поэтому перед тем, как приступить к процессу по изготовлению цементу в домашних условиях, необходимо объективно оценить собственные технологичные возможности. Не стоит забывать и об экономическом аспекте. Необходимо определить целесообразность самостоятельного изготовления. Для мелких работ это нецелесообразно в любом случае, выгоднее купить готовую продукцию.

Подготовка

Первым этапом работ является подготовка. Данный этап является основополагающим. Исполнителю потребуется емкость для приготовления цемента. Важно помнить, что объем выбранной тары должен соответствовать объему, который исполнитель планирует получить. Кроме этого, рекомендуется выбирать устойчивую тару с прочными стенками. Не рекомендуется использовать емкость с тонкими и низкими стенками, т.к. они не позволяют приготовить материал высокого качества. Кроме этого, может потребоваться легкий и прочный инструмент для измельчения и смешивания.

Как приготовить

Для изготовления клинкера в домашних условиях возможно выбрать известняк и глину в пропорции 3 к 1. Материалы измельчают и тщательно перемешивают. Основная сложность состоит в нагреве смеси до нужной температуры. В соответствии с технологией она должна составлять 1400-1500 градусов по Цельсию. Поддерживать данный режим необходимо в течение 2-4 часа. У частных исполнителей нет подходящего оборудования для решения данной задачи. Неплохим вариантом является русская печка, в ней возможно выпекать клинкер. Если постараться, то в печи возможно поддерживать температуру примерно в 1000 градусов. Этого недостаточно, но за отсутствием лучшего решения подойдет и такой вариант. Для поддержания постоянной температура следует использовать дрова из бука или ясеня. Но необходимо выполнение и других условий: доступ кислорода и постоянное перемешивание. В промышленных условиях для этого используются барабанные печи.

Для производства цемента на постоянной основе возможно приобрести лабораторную печь для обжига, которой по силам создать температуры до 1600 градусов. Для облегчения задачи возможно купить и мельницу для измельчения, в которой перемалывается клинкер. Оборудование не отличается доступной стоимостью, но даже его применение не обеспечивает получение цемента, качество которого возможно сравнить с продукцией промышленного выпуска. При нагреве образуются силикаты кальция (белит и алит), алюминатная и алюмоферритная фазы. Сделать цемент самостоятельно не слишком просто. В завершении необходимо перемолоть клинкер и добавить гипсовый порошок.

Применение

Использовать цемент возможно для приготовления бетонных растворов, которые предполагается использовать для решения несложных и не масштабных работ. Применение допустимо для конструкций, которые не будут подвергаться повышенным нагрузкам. Следовательно для несущих конструкций материал не подходит, т.к. существует высокий риск разрушения.

Как приготовляют, качество

Даже при выполнении процедуры изготовления самодельный цемент невозможно сравнивать с заводским продуктом. Строительный материал промышленного производства отличают следующие свойства: стойкость к морозу, повышенная водонепроницаемость, пониженное теплоотделение, высокая прочность. В домашних условиях также возможно получить стройматериал для выполнения базовых задач, но он будет не таким качественным.

Видео

Читайте также: