Z čoho sa vyrába cement?
Slovo cement je každému známe. Dokonca aj tí, ktorí sa nikdy nepodieľali na výstavbe, vedia, že cement je potrebný pre malty pre murivo, že je hlavnou zložkou železobetónových výrobkov. Avšak len málo ľudí vie, z čoho sa vyrába cement.
rysy
Cement je všadeprítomný. Používa sa nielen pri stavbe rôznych budov. Bez neho nemôžete robiť, keď vykonávate reštaurátorské a opravárenské práce. Zatiaľ nie je náhrada cementu. To odôvodňuje jeho dopyt.
Základom stavebného materiálu sú pletacie anorganické zložky. Pri výrobe panelových dosiek je potrebný cement. Z neho sa riešia omietky a murivo. V zložení betónového cementu je uvedené jedno z hlavných miest.
V podstate je cement jemným práškom. Hlavnou črtou práškovej hmoty je, že pri interakcii s vodou postupne začína tuhnúť. Proces interakcie medzi týmito dvoma zložkami (cement a voda) je doplnený tvorbou pevného poľa, podobného tvrdosti prírodného kameňa.
Odolná štruktúra sa vytvára s nadmernou vlhkosťou. Reakcia prebieha vo vonkajšom aj vo vodnom prostredí. Cement po vytvrdnutí si zachováva pevnosť po dlhú dobu.
vlastnosti
Fyzikálne vlastnosti cementu závisia od viacerých faktorov.
Najvýznamnejšie sú:
- druhy prísad;
- stupeň mletia;
- kompozície.
Brúsny cement ovplyvňuje pevnosť a čas potrebný na vytvrdnutie. Jemné brúsenie poskytuje väčšiu pevnosť a rýchlejšie vytvrdnutie.
Čím menšie častice prášku, tým silnejší betón dopadá, tým rýchlejšie. Náklady na materiál tiež závisia od stupňa brúsenia.
Určiť jemnosť mletia pomocou špeciálneho sita s najmenšími bunkami do 80 mikrónov. Pri príprave malty z veľmi jemne mletého cementu sa vyžaduje viac vody. Táto nevýhoda je eliminovaná zmiešaním častíc rôznych veľkostí: veľkých a malých. Veľké častice prachu sú 80 mikrónov a malé - 40 mikrónov.
Cement má nasledujúce vlastnosti:
- sila;
- odolnosť proti korózii;
- odolnosť voči mrazu;
- spotreba vody;
- čas tuhnutia (zmrazenie).
pevnosť
Tento indikátor závisí od značky. Stanovte pevnostné vlastnosti vykonaním kompresných skúšok. Skúsený disk je pod zaťažením počas lunárneho mesiaca - 28 dní. Po testovaní sa cementu vzorky pridelí príslušné označenie. Nameraná pevnosť v MPa.
Pre domáce použitie sú vhodné triedy cementu 300 - 600. Pre výrobky, ktoré vyžadujú špeciálnu pevnosť, sa používajú vyššie triedy - 700 alebo dokonca 1000.
Odolnosť voči korózii
Výrobky zo železobetónu pod vplyvom vody a iných kvapalných médií začínajú korodovať. Negatívny vplyv sa eliminuje niekoľkými spôsobmi. Môžete napríklad zmeniť zloženie, vstúpiť do práškovej zmesi hydroaktívnych materiálov. Prítomnosť špecifických látok zabraňuje vzniku škodlivých chemických reakcií.
Korózna odolnosť sa zvyšuje s použitím polymérnych aditív. V dôsledku toho sa znižuje mikroporéznosť, zvyšuje sa životnosť produktu.
Pozzolan cement má najvyššiu ochranu proti korózii. Preto sa používa na výstavbu zariadení prevádzkovaných v podmienkach vysokej vlhkosti.
Odolnosť voči mrazu
Jedným z hlavných indikátorov kvality cementov je schopnosť opakovaného zmrazovania a rozmrazovania konkrétneho výrobku.
V cementovom kameni sú mikropóry, v ktorých je voda. Pri zmrazovaní vody sa objem môže zvýšiť o 8%.
Opakované zmrazovanie a následné rozmrazovanie v priebehu rokov vedie k zničeniu kamennej štruktúry, vzniku trhlín.
V stavebníctve sa nepoužíva cement bez prísad. Komponenty sa pridávajú do rôznych značiek, čo dáva cementu schopnosť odolávať teplotným zmenám.
V procese výroby betónu sú obsiahnuté prísady vo vzduchu. Najmenšie vzduchové bubliny sú rozložené rovnomerne vo vnútri betónového telesa, čím sa rieši problém spojený so zamrznutím vody a jej expanziou.
Dopyt po vode
Toto je percentuálne množstvo množstva vody, ktoré je potrebné na získanie cementovej malty s optimálnou konzistenciou.
V roztoku s nominálnou hustotou vody toľko, koľko cement môže zadržať. Napríklad v portlandskom cemente je táto hodnota v rozsahu 22-28%.
Z cementu s nízkou spotrebou vody je betón lepší, než zo skutočnosti, že tento ukazovateľ je vysoký. V prvom prípade sú výrobky odolné voči teplotným extrémom. V druhom - betón má vysokú pórovitosť a nie je vhodný pre výstavbu vôbec. Takýto cement sa používa na výrobu železobetónových plotov alebo odvodňovacích zariadení.
Čas nastavenia
Toto je časový interval, ktorý možno pripísať zmene fyzikálnych vlastností cementovej malty od stavu plasticity po vytvorenie kameňa.
Ideálne riešenie sa považuje za tuhnutie nie príliš rýchlo, ale nie veľmi pomaly. Doba tuhnutia sa riadi prítomnosťou určitého množstva sadry v zložení materiálu. Väčší objem sadry poskytuje vysokorýchlostné nastavenie. Zatiaľ čo zníženie jeho obsahu prispieva k dlhšiemu stuhnutiu roztoku.
Nie tak dramaticky ako omietka, vplyv na nastavenie a ďalšie faktory. Dôležité je najmä množstvo vody v roztoku a teplota okolitého vzduchu v pracovnej oblasti.
Podľa štandardu za normálnych podmienok sa portlandský cement začína tuhnúť po troch štvrtinách hodiny. Proces vytvrdzovania by mal skončiť za 10 hodín.
štruktúra
Urobte cement v špecializovaných podnikoch. Cementárne sú postavené v tesnej blízkosti miest na ťažbu surovín.
Suroviny na jeho výrobu sa získavajú z prírodných hornín:
- fosílneho typu uhličitanu;
- ílovité materiály.
Uhličitany majú amorfnú alebo kryštalickú štruktúru, na ktorej závisí účinnosť interakcie materiálu s inými zložkami v procese spaľovania.
Uhličitanové horniny zahŕňajú:
- krieda;
- morský vápenec;
- vápenec, vrátane škrupiny;
- Skaly typu Dolomite.
Hlinené materiály sú sedimentárne horniny. Majú minerálnu bázu, sú obdarené plastickosťou a pri nadmernej vlhkosti sa môžu zväčšiť. V suchej metóde výroby sa používajú ílové materiály.
Hlinené skaly zahŕňajú:
- íl;
- hlina;
- ílovitá bridlica;
- spraše.
Okrem surovín sa pri výrobe cementu používajú korekčné aditíva.
Sú odvodené z minerálov, medzi ktoré patria:
- apatit;
- oxid hlinitý;
- fluorit;
- oxid kremičitý.
Prísady zavedené určitou technológiou zlepšujú kvalitu opísaného materiálu.
Zloženie cementu závisí od požadovaných vlastností, ktoré sú určené triedou určenou pre daný materiál.
Najobľúbenejší portlandský cement pozostáva z:
- 60% vápno;
- 25% oxidu kremičitého;
- 10% oxidov železa a sadry;
- 5% hliníka (alumina).
V rôznych značkách je podiel surovín odlišný, rovnako ako zloženie. Napríklad troskový portlandský cement obsahuje trosku.Kvantitatívne pomery sa môžu líšiť podľa vlastností zvolenej technológie výroby stavebného materiálu.
Pre akúkoľvek značku cementu a pre akúkoľvek metódu jeho výroby zostávajú vápencom a ílom nezmenené zložky. Okrem toho, vápenec je vždy trikrát viac ílu. Tento pomer prispieva k získaniu vysokokvalitného slinku, z ktorého vytvárajú cement.
V priemysle na výrobu cementu používajte nasledujúce komponenty:
- slinku;
- sadra;
- špeciálne doplnky.
Slinok je najvýznamnejšou zložkou cementu. Určuje pevnostné vlastnosti konečného materiálu. Slinok vstupuje do výrobného procesu vo forme granúl. Priemer granúl sa mení v rozsahu 10 až 60 mm. Zložka tepelného spracovania je pri teplote asi jeden a pol tisíc stupňov.
Množstvo sadry je určené stanovenou dobou vytvrdzovania. V základnom prípade je v cemente obsiahnutá sadra v práškovej forme v množstve 6%.
Aditíva vám umožňujú zlepšiť špecifické vlastnosti. S ich pomocou, cement dostane ďalšie vlastnosti, ktoré výrazne rozširuje svoje schopnosti.
Výrobné fázy výroby cementu
Najprv sa vápenec zmieša s ílom v pomere 3/1. Zmes sa potom spáli pri vysokej teplote. Výsledkom je surovina na výrobu cementu. Nazýva sa slinok. Granulovaný slinok sa posiela na mletie v guľových mlynoch.
Existujú tri spôsoby výroby cementu.
V závislosti od výrobnej technológie to môže byť:
- mokrá;
- suché;
- kombinovať.
Rozdiely sú v spôsobe prípravy surovín.
V súlade s mokrou technológiou sa krieda nepoužíva, ale krieda. Mieša sa s ílom a ďalšími prísadami s prídavkom vody. Výsledkom je zmes vlhkosti od 30 do 50 percent. Zmes sa počas vypaľovania premení na slinky.
Podľa suchej technológie sa výrobný proces skracuje, pretože dve operácie (sušenie a mletie) sa skombinujú do jedného. Výsledná zmes sa stáva práškovou.
Rôzne podniky používajú kombinovanú metódu rôznymi spôsobmi. V niektorých prípadoch si najprv pripravte suchú zmes a potom ju zvlhčite. V iných sa používa mokrá metóda namiesto mokrého s nízkou vlhkosťou, ktorá nepresahuje 18%. Pálenie sa vykonáva v oboch prípadoch.
typy
Existuje mnoho rôznych variantov cementu. Najznámejším je portlandský cement.
Ďalšie možnosti materiálu sú veľmi populárne:
- trosky;
- pozzolanic;
- oxid hlinitý;
- rozširuje.
Portlandský cement je dostupný v niekoľkých stupňoch: 400, 500, 550, 600. Stavebné malty sú vyrobené z cementu M400.
Vyššie značky sú žiadané pri výrobe železobetónových konštrukcií, ako aj pri výrobe vysoko pevných betónových výrobkov.
Biely cement Portland sa vyznačuje jemným mletím. Kompozícia obsahuje prísady s nízkym obsahom železa, slinku a dolomitu. Vyznačuje sa vysokou trvanlivosťou a odolnosťou voči atmosférickým zrážkam. Výrobky z bieleho portlandského cementu majú estetický vzhľad. Používa sa pri výrobe samonivelačných podláh, dekoratívnych prvkov, ako aj pri výstavbe ciest. Je základom pre farebné cementy.
Pri výrobe pilotov sa používa portlandský cement odolný voči sulfátom., podpery pre mosty, hydraulické konštrukcie všade tam, kde sa opakuje zvlhčovanie a sušenie konštrukcií, kde sú štruktúry vystavené zmrazeniu a rozmrazeniu.
Hlavným účelom troskových cementov je vytvorenie betónových výrobkov pre stavby umiestnené pod zemou a pod vodou.
Pozzolanické cementy sú potrebné pri výstavbe priehrad, riečnych hydraulických stavieb, rôznych podzemných inžinierskych sietí, pretože majú odolnosť voči sladkej vode.
Alumina sa nebojí morskej vody, takže sú súčasťou železobetónových výrobkov v kontakte so slanou vodou.Môže byť použitý na urgentné podbíjanie studní, vrátane oleja; pri betónovaní v zime; na upevnenie trhlín v skalách.
Krása rozširujúcich sa cementov spočíva v tom, že sa počas nastavovania nezrážajú, ale naopak zväčšujú objem. Nárast objemu - z 0,2 na 2 percentá.
Ako sa pripraviť?
Cement je možné pripraviť doma, ak je možné dosiahnuť vysokú teplotu. Snáď najviac, čo sa môže ukázať ako remeselná metóda je cement M-200. Krieda a kaolín budú potrebné v pomere 3: 1. Do kalcinovanej a mletej hmoty sa musí pridať asi 5% prášku zo sadry a cement je pripravený.
Pre domácu výrobu budú potrebné primerané znalosti, vhodné suroviny, špeciálne vybavenie a presná realizácia procesu.
Aj keď je všetko k dispozícii, stojí za to, že sa sotva zmestí do samotnej výroby cementu. Než začnete, odpovedzte na otázku o realizovateľnosti procesu. Je nepravdepodobné, že sa vaša práca a vynaložené náklady vyplatia. S najväčšou pravdepodobnosťou je výhodnejšie kúpiť si vrece hotového cementu.
Tipy
Výber cementu pre určité potreby, nezabudnite, že existuje mnoho odrôd. Správna voľba v počiatočnom štádiu práce poskytne záruku trvanlivosti budovy. Nemali by ste vždy dať na výber vyššie a drahšie značky. Sila výrobku z toho sa nezvýši a náklady nebudú odôvodnené.
Proces získavania cementu nájdete na videu nižšie.