Как делают цемент: технология производства и состав смеси

Процесс изготовления

Цемент изготавливается в несколько этапов, к каждому из которых нужно относиться с должным вниманием. Специалисты производят следующие операции:

1. Заранее смешиваются известняк и глина (75% и 25% соответственно) для дальнейшего получения клинкера.
2. Глино-известняковая смесь подвергается температурному воздействию в районе полутора тысяч градусов по Цельсию. Полученная масса — это и есть клинкер.
3. Далее клинкер измельчается в шаровой мельнице. Это специальный горизонтальный барабан, внутри которого находятся стальные шары. Они перемалывают клинкер в порошок. Чем меньше получаются фракции клинкера, тем более качественным будет конечный продукт.

Этапы производства

В современных реалиях предусмотрены различные методы производства цемента, по-разному действующие на сырье. Выбор метода может быть обусловлен расположением конкретного завода, наличием нужного оборудования, а также спросом на определенные марки цемента.

Различные варианты технологий производства цемента отличаются друг от друга особенностями предварительной подготовки исходного сырья. Она может осуществляться:

• По мокрой технологии. При использовании такого метода вместо извести в состав вводят мел. Мел и другие составляющие перемешиваются с обязательным добавлением воды. Одновременно с перемешиванием происходит измельчение материалов в горизонтальном барабане. Влажность получившейся шихты будет на уровне 30-50%. Получившаяся масса обжигается в печи и превращается в шарообразный клинкер, который затем измельчается.
• Сухим методом. Данная технология обладает сниженной себестоимостью и сокращением времени производства. Этому способствует объединение технологических операций: перемалывание в шаровой мельнице и сушка компонентов горячими газами осуществляются одновременно. В результате получается шихта в виде порошка.
• Комбинированным методом. При использовании данного способа объединяются особенности двух предыдущих методов производства, хотя на разных производствах есть некоторые отличия. Например, один вариант предусматривает получение полусухого состава с содержанием воды до 18%. Этого можно достичь при просушивании шихты, произведенном мокрым методом. Другой вариант предполагает последовательную подготовку сухой смеси, затем её 14%-ое увлажнение, затем гранулирование и заключительный обжиг.

Таким образом, становится понятно, какое сырьё применяется при изготовлении цемента, как именно он производится, какие технологические особенности присутствуют на каждом из этапов его производства. От сбора сырья до конечного этапа имеется множество тончайших нюансов изготовления, которые стоит доверить профессионалам, занимающимся изготовлением цемента.

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.

Преимущества применения сухих цементно-песчаных смесей

Рациональным вариантом является использование сухих смесей, изготовленных в заводских условиях с точно подобранным составом и строгой дозировкой компонентов. 

Имеющиеся в продаже сухие цементно-песчаные смеси обеспечивают ряд преимуществ:

• Точность рецептуры. Такие составы изготавливаются на автоматизированных линиях, что обеспечивает точную дозировку и прогнозируемые характеристики продукта. Качество используемых компонентов проверяется в заводской лаборатории.
• Высокая скорость приготовления. На месте производства работ необходимо только затворить сухой порошок водой в количестве, указанном в инструкции, и перемешать с помощью строительного миксера. Среднее количество воды на 1 кг смеси – 0,2 л.

Наличие в составе полимерных добавок, улучшающих качество готовой продукции.

Норма расхода сухой ЦПС указывается на упаковке материала в инструкции по применению, средняя величина – 1,4-1,5 кг на создание слоя толщиной 1 мм площадью 1 м2. 

Состав, из которого производят цемент

Часть людей работающих в сфере строительства не знают, из чего делается цемент.

Однако вне зависимости от вида цемента, то есть рецепта, использованного при его производстве, основой для него служат два компонента – известняк с добавлением глины.

Глина

Количество известняка в три раза превышает количество глины. Такие пропорции необходимы для получения качественного клинкера, являющегося полуфабрикатом для производства цемента.

Известняк

Теперь можно назвать основные компоненты состава, чтобы каждому было ясно, из чего делают цемент:

• клинкер, основа конечной продукции, определяющая её характеристики прочности. Используется в виде гранул диаметром до 60 мм. Его термообработка выполняется при температуре, доходящей до 1500°. При плавлении клинкера образуется масса, для которой характерно высокое содержание кремнезёма и кальциевого диоксида;
• данные компоненты влияют на эксплуатационные характеристики конечного продукта. Перед обжигом гранулы клинкера измельчаются до пылеобразного состояния;
• гипс, определяющий скорость затвердевания цемента. В базовых рецептах предусмотрено добавление в состав чистого гипса до 6 % от общего количества компонентов;

Гипс

специальные добавки (пластификаторы, морозостойкие присадки, жидкое мыло и т.д.), усиливающие свойства, уже имеющиеся у продукции, или же придающие ей специальные характеристики, способные расширить область применения цемента.

Пластификатор

Производство цемента

Все разновидности цемента производятся по одной технологии. Могут отличаться составляющие и их пропорции, добавляться какие-то минеральные и другие вещества в конце, но само производство всегда предполагает определенные этапы и действия. Все современные смеси составляются на базе портландцемента.

Упрощенное описание технологии производства цемента:

1. Получение первичного сырья: перемолотый известняк и глина смешиваются в шлам в пропорции 4:1.
2. В процессе обжига шлама при температуре +1500 градусов по Цельсию сырье спекают в твердую массу, которая называется клинкер.
3. Клинкер очень мелко смалывается до состояния порошка.

К клинкерному порошку добавляют минеральные присадки, гипс, чтобы получить цемент с нужными свойствами.

Состав

В составе цемента работают несколько составляющих на молекулярном уровне. Материал представляет собой тонкий порошок серого цвета, а вот компоненты в его химической формуле есть разные и отвечают за те или иные процессы в бетоне.

Какие вещества содержит цемент:

• Кальциевый оксид – в объеме около 67%.
• Кремниевый оксид – в объеме до 22%.
• Алюминиевые окиси – до 5%.
• Оксид железа – в объеме до 3%.
• Разного типа модифицирующие компоненты – максимум 3%.

Материалы, составляющие основу цемента:

Клинкер из глины и извести – от его качества зависят прочность и другие свойства материала.

• Минеральные компоненты – специальные добавки для улучшения характеристик, расширения сферы использования цемента. Это могут быть измельченные сланцевые материалы, гранулированные шлаки, пуццолановые ингредиенты, известь и т.д.
• Вспомогательные компоненты с сульфатом кальция – для регулирования особенностей прохождения процесса гидратации.
• Специальные присадки – синтетические компоненты, повышающие стойкость к кислотам, температурам, агрессивным средам, щелочам.

Портландцемент отличается по составу не только из-за добавления в него компонентов в процессе производства, но и из-за особенностей мест добычи сырья. Так, в каждом регионе цемент другой, хоть и отличия несущественные.
Варианты составов материала:

• Разные виды глины (включая глинистый сланец и лесс).
• Мергель, известняк, мел, другие карбонатные породы.
• Минеральные присадки: кремнеземы, глиноземы, апатит, флюорит, плавиковый шпат, гипс, фосфогипс и т.д.

Прочность

Прочность является одним из самых важных свойств цемента, которое определяет сферу применения, предполагаемые нагрузки, технические характеристики конструкции из бетонного монолита. Нормативную прочность на сжатие цемент приобретает по прошествии 28 дней с момента затворения.

Прочность можно посмотреть по марке (самые популярные марки цемента М300, М400 и М500, указывают на прочность в кг/см2) и классу (указанным маркам соответствуют примерные показатели В20, В30 и В40). Приготовленный раствор твердеть начинает в течение 1-2 часов, завершается процесс минимум через 12 часов после укладки.

Далее появляется гидратационное тепло и бетон набирает прочность в течение 28 суток. При низких наружных температурах тепло позволяет цементу набрать полный цикл прочности, при высоких – может спровоцировать ускорение прохождения реакции, в результате чего распространяются трещины из-за появления температурных напряжений.

Прочность цемента смотрят на упаковке и в специальных таблицах, для каждой сферы и типа конструкции, определенной нагрузки ищется оптимальный показатель. На прочность влияет также соблюдение технологии замешивания раствора, укладки, ухода после.

Признаки качественного цемента

Определить, насколько цементный состав соответствует заявленной марке, можно по некоторым признакам.

• Помол – наиболее качественным считается помол от 350 до 380. Порошок достаточно мелкий, чтобы раствор из него затвердел через 3 часа, но при этом не впитывает много воды.
• Доля щелочи – по стандарту она не должна превышать 0,6%. При избытке щелочи цемент теряет свои вяжущие качества.
• Однородность – в сухой строительной смеси комки отсутствуют. Плотные образования с острыми кромками указывают на давность продукта или на плохие условия хранения.
• Цвет – от светло- до темно-серого. Допускается зеленоватые оттенки. Затворенный цемент имеет однородный темно-серый цвет без включений.
• Запах – цемент обладает характерным «могильным» запахом. Может ощущаться легкий оттенок аммиака.
• Упаковка – на мешках и пакетах должен быть указан штрих-код, дата и место выпуска, сертификат качества, соответствие ГОСТ. Пакет должен быть целым, желательно с неповрежденным полиэтиленовым слоем.
• Срок годности – составляет 3–6 месяцев от даты производства. Чем свежее цемент, тем лучше. На срок влияют условия хранения и транспортировки. Слежавшаяся смесь требует больше воды, теряет прочность. Чтобы определить, годится материал или нет, нужно ударить рукой по углу мешка или пакета. Старый заполнитель или неправильно хранящийся в углах превращается в камень.

Технология производства

Современные производители цемента могут изготавливать его по разному рецепту, но общая технология производства остается одинаковой для всех марок. Основные отличия заключаются в разном исходном сырье вяжущей добавки, а весь остальной технологический процесс идентичный.

Его можно разделить на несколько стадий:

1. Первый этап — приготовление исходного сырья. Процедура подразумевает продолжительное измельчение известковых камней и глины, а затем смешивание компонентов в правильной пропорции. Зачастую состав цементного раствора включает в себя 3 части известняка и одну часть глины. Также в нем может присутствовать мергель, который является осадочной горной породой.
2. Второй этап — обжиг состава и подготовка клинкера. Исходный раствор помещается в специальный резервуар и обрабатывается под воздействием высокой температуры. Ее значение может достигать 1500 градусов Цельсия. В такой среде шлам успешно обжигается, становясь клинкером. Затем его измельчают с помощью специальных жернов до порошкообразного состояния.
3. Третий, последний этап — соединение всех частей для производства портландцемента. Измельченный клинкер разбавляется гипсом в пропорции 5%, а также дополнительными минеральными компонентами.

Как делают цемент

Как открыть свой бизнес на гальванике

Технология изготовления заключается в получении и последующем измельчении клинкера. Так называются гранулы, которые являются промежуточным продуктом производства. Их состав всегда неизменен. Это известняк и глина, смешанные в пропорции 3:1. В природе существует минерал, полностью идентичный по составу клинкеру. Он называется мергель. Однако его запасы ограничены и не могут обеспечить потребность производства.

Поэтому на заводах используется искусственный аналог мергеля. Для его получения необходимые ингредиенты тщательно смешиваются в больших емкостях специальными барабанами. Подготовленная таким образом масса подается в печи, где обжигается около четырех часов. Температура процесса составляет порядка 1500оС. В таких условиях порошок начинает спекаться в небольшие гранулы. После остывания клинкерные зерна направляются на помол. Их измельчают в больших барабанах с шаровыми ситами грохотами

На этом этапе важно размолоть гранулы и получить порошкообразный продукт определенных размеров. Помол определяется размерами ячеек сита

Полученный порошок смешивается с необходимыми добавками, которые определяют марку и свойства продукта

Полученный порошок смешивается с необходимыми добавками, которые определяют марку и свойства продукта.

Instagram tsement_82

Готовые цементные материалы поступают на хранение или на участок расфасовки, где распределяются в тару различной вместимости либо загружаются в специальные автомобили-цементовозы.

Несмотря на общую технологию, для производства состава в зависимости от свойств сырья могут использоваться три способа.

Сухой способ

Этот метод позволяет значительно сократить время и затраты на изготовление цементной смеси. Он предполагает несколько этапов:

1. Сырье дробится до получения зерен мелкой фракции.
2. Подготовленные гранулы сушатся до достижения нужной влажности. Это делается, чтобы облегчить последующие операции.
3. Ингредиенты смешивают в определенных пропорциях. После чего измельчают, получая муку.
4. Порошок подается во вращающуюся печь, где обжигается, но не спекается в гранулы.

После остывания готовый продукт направляется на склад или на участок фасовки.

Сухой способ считается наименее энергозатратным, а потому очень выгоден для производителей. К сожалению, он применим не для всех категорий сырья.

Мокрый способ

В некоторых случаях необходимо увлажнение подготовленного к производству материала. В таких случаях используется мокрый способ. Для приготовления клинкера, который состоит из известняка и глины, замешивается смесь из основных компонентов с добавлением воды. В результате получается вязкая масса, которую называют шламом.

Ее закладывают в печь, где происходит обжиг. В этом процессе из шлама формируются гранулы, которые после остывания отправляются на измельчение.

Instagram tabys.cement

Полученный из клинкера порошок смешивается с размолотыми добавками. Только после этого продукт готов к расфасовке и складированию. Произведенный по такой технологии состав имеют самую высокую себестоимость.

Комбинированный способ

Применяется для снижения стоимости готовой продукции. Представляет собой своеобразный симбиоз сухой и мокрой технологии. Изначально замешивается шлам, который впоследствии обезвоживается. Таким образом делают клинкер. Он поступает в печь, работающую по «сухой» технологии. Далее при необходимости проводится смешивание с наполнителями, и продукт готов. Более подробно процесс показан на видео.

Качество цемента во многом зависит от сырья, из которого он произведен, и точности соблюдения всех технологических этапов

Учитывая, что характеристики изготовленных из него строительных материалов определяются качеством смеси, стоит обратить на нее самое пристальное внимание

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.

Прочитать позже

Марки цемента, какие бывают, применение

По ГОСТу упаковка смеси должна содержать информацию о нем: наименование, производителя, класс и марку. Марка обозначает предел прочности затвердевшего образца в килограммах на один квадратный сантиметр. Прочность зависит от того, из чего делали цемент.

Смеси с маркировкой М300 используют во время монтажа сооружений без больших нагрузок.

Цемент М400 подойдет для производства железобетонных изделий и малоэтажного строительства.

Марку М500 применяют для строительства многоэтажных объектов и производства ЖБИ повышенной прочности.

Маркировка по виду добавок

Марки цемента указаны в ГОСТе 31108-2016. Это последовательность букв и цифр, которая зависит от использованных в ходе производства добавок и целевого назначения смеси.

Первым идет обозначение вида смеси:

• ЦЕМ I – обычный портландцемент, не имеющий добавок.
• ЦЕМ II – портландцемент с минеральными добавками (если добавок от 5 до 20%, то в маркировку добавляют букву А, если от 21 до 35% – В).
• ЦЕМ III – шлакопортландцемент, содержит размолотый шлак (имеет три подтипа в зависимости от его количества в смеси: А – от 6 до 20%, В – от 21 до 35%, С – от 36 до 60%).
• ЦЕМ IV – пуццолановый цемент с добавками вулканического происхождения.
• ЦЕМ V – композиционный цемент, может включать в себя несколько добавок.

После латинских букв А, В и С кириллицей указывается тип присадки:

• И – известняк.
• М, МК – микрокремнезем.
• З – зола-унос.
• Ш – шлак.
• П – пуццоланы.
• Г – глиеж.
• К – композиционный, содержащий несколько присадок.

Следом в маркировке указан класс прочности застывшего материала. Нормальным принято считать набор прочности за 28 дней, хотя проверка также проводится на второй и седьмой день. После этого на 28-й день образец испытывают на специальном станке. Цифры указывают, какое давление в МПа может выдержать материал.

Соответствие класса и марки представлено в таблице:

Класс	Марка
22,5	М300
32,5	М400
42,5	М500
52,5	М600

После цифр могут идти буквы Б, Н или М. Они говорят о том, с какой скоростью затвердеет раствор: быстротвердеющий, нормальнотвердеющий или медленнотвердеющий. Этот показатель зависит от того, из чего была сделана цементная смесь.

Иногда на упаковке также встречается маркировка «СС». Она не относится к современному ГОСТу и говорит о том, что состав сульфатостойкий.

Определяем марку цементного раствора

Иногда случается, что проштампованная на мешке информация о марке цемента повреждена или плохо просматривается. В таком случае не спешите отчаиваться. Распознать вместимость мешка можно и экспериментальным путем.

Для этого нужно взять молоток и ударить по поверхности бетона или молотком по зубилу, которое предварительно нужно закрепить перпендикулярно к ней.

Если он сыпется и разлетается на мельчайшие кусочки или при ударе по боку конструкции откалываются огромные обломки или зубило влазит в бетон приблизительно на 5 мм – это марка М100; сверху сохраняется приличный отпечаток, с которого могут отлетать узкие плосковидные кусочки.

Так же от поверхности отделяются острые такие кусочки, тогда вы имеете дело с маркой М100-М200; на зацементированной поверхности практически незаметный или неглубокий след, но кусочки не отделяются – М300-М400.

При максимальном ударе молотком по грани конструкции с ее маленького участка откалывается бетон или на поверхности после мощного удара отпечатывается оттиск от зубила глубиной 1-2 мм, апри ударе возле боковой части конструкции оно скалывается – М400 – М600.

Какой цемент лучше М400 или М500

Цементы этих марок, как правило, используются для приготовления тяжелых бетонов и цементно-песчаных растворов различного назначения. При этом разница между цементами данных марок заключается в том, что для приготовления бетона и раствора на основе материала марки М500, потребуется меньшее количество, чем материала М400 при всех прочих равных условиях: прочности на сжатие, морозостойкости, влагостойкости, подвижности и других технических характеристиках бетона и раствора.

Для наглядности рассмотрения вопроса: какой цемент лучше использовать для фундамента, приводим в Таблице 1 и Таблице 2, пропорции компонентов для приготовления самых популярных марок тяжелого бетона, используемых для возведения 99,9% фундаментов частных малоэтажных зданий.

Таблица 1.

Марка бетона	Пропорции компонентов: Ц:П:Щ:В	Расход компонентов на 1 м3 бетона, кг
Цемент М400	Песок	Щебень	Вода
М150	1:3,4:5,4:0,9	214	735	1139	190
М200	1:2,8:4,4:0,7	255	715	1127
М250	1:2,3:3,9:0,6	295	690	1116
М300	1:2:3,3:0,6	337	670	1105

Таблица 2.

Марка бетона	Пропорции компонентов: Ц:П:Щ:В	Расход компонентов на 1 м3 бетона, кг
Цемент М500	Песок	Щебень	Вода
М150	1:3,9:6:1	190	754	1138	190
М200	1:3,3:5:0,8	224	738	1127
М250	1:2,8:4,3:0,7	257	722	1115
М300	1:2,4:3,8:0,7	291	706	1105

Табличные данные наглядно демонстрируют разницу в количествах цемента М400 и М500 потребных для приготовления бетонов одинаковых марок, имеющих одинаковые технические характеристики и потребительские качества. Все! Другой разницы между цементами М400 и М500 нет!

Есть еще один распространенный вопрос: Какой цемент лучше Д0 или Д20? Какой цемент лучше? С добавками 20% или без добавок?

Расшифруем:  при производстве цемента предназначенного для приготовления бетона (раствора) обладающего специальными свойствами (удобоукладываемость, пластичность, водонепроницаемость, морозостойкость, быстрота схватываемости и пр.) в его состав вводятся те или иные добавки, в том или ином процентном соотношении.

В нашем случае в цементе присутствуют 20% присадок. Поэтому рассматривать цемент без добавок (Д0) и цемент с добавками (Д20) следует в контексте конкретных условий эксплуатации конструкций для возведения которых он будет применяться.

Приведенные доводы снимают проблему выбора между цементом М400 и М500. Тем не менее, чтобы успокоить застройщиков, ломающих голову над проблемами: какой цемент лучше для кладки кирпича, какой цемент лучше для плитки, а какой цемент лучше для штукатурки стен, по аналогии с популярными марками бетона приведем в таблицах 3 и 4 пропорции цементно-песчаных растворов используемых для кладки, монтажа плитки и штукатурки.

Таблица 3.

Марка раствора	Пропорции раствора: Ц:П:В	Расход компонентов на 1 м3 раствора, кг
ЦементМ400	Песок	Вода
М50	1:6,5:1,3	225	1430	285
М75	1:5:1	285	1390
М100	1:4:0,8	338	1348
М150	1:2,9:0,6	450	1265
М200	1:2:0,5	560	1185

Таблица 4.

Марка раствора	Пропорции раствора: Ц:П:В	Расход компонентов на 1 м3 раствора, кг
ЦементМ500	Песок	Вода
М50	1:7:1,4	210	1443	285
М75	1:5,5:1,1	259	1408
М100	1:4,5:1	305	1373
М150	1:3,3:0,7	400	1302
М200	1:3,3:0,7	400	1302

Характеристики

В состав портландцемента входит измельченный клинкер, гипс и, при необходимости, минеральные добавки. Эти компоненты обеспечивают ему быстрый процесс затвердевания в воде и на воздухе. Клинкер получается в специальных печах, где все составляющие компоненты проходят процесс обжига и плавления.

Когда процесс обжига завершен и клинкер полностью остыл, производят его тщательное измельчение. И далее добавляется гипс в определенном количестве, чтобы оксид серы в готовом продукте содержался в определенных пределах (1,5-3,5%).

Портландцемент может встречаться с добавками и без них. Дополнительные компоненты способны придать конечному продукту улучшенные свойства и характеристики. Согласно стандарту ГОСТам 10178 85 и  31108 2003, портландцемент подразделяется на 5 марок: 400, 500, 550, 600, 700.

Они отличаются по сфере применения:

1. М400 — изготовление железобетона, для конструкций любого типа.
2. М500 и М550 — сборные конструкции из железобетона; изделия из асбестоцемента; дорожная сфера строительства.
3. М600 — изготовление железобетона для сборных конструкций, когда требуется сырье высоких марок.
4. М700 — для строительства напряженных конструкций; изготовление высокопрочного бетона.

На примере портландцемента марки М400 можно выделить основные свойства и характеристики,присущие данному строительному материалу:

• Состав клинкера насчитывает следующие химические составляющие: CaO, FeO, AlO, МgО, ТiO и SiO. Он также имеет сложный минеральный состав: алит, белит, алюмоферрит и алюминат. Суммарное содержание минеральных компонентов достигает 95-97%.
• Удельный вес данного цемента – это относительная величина, поскольку материал имеет сыпучую структуру. Между его частичками расположено пространство воздуха. В данном случае на удельный вес будет влиять несколько факторов: транспортировка, условия хранения, марка цемента и т. д. Средний показатель веса может колебаться от 1200 до 1300 кг/куб. м.
• Плотность отличается в зависимости от марки стройматериала и имеющихся в нем добавок (2,9-3,2 т/куб. м). В рыхлом состоянии он имеет плотность 1-1,1 т/куб. м, а в уплотненном – 1,5-1,7 т/куб. м.
• Скорость и сроки схватывания фиксируется на специальном приборе с температурными показателями 18-22оС. Обычно этот процесс приходит в действие спустя два часа и заканчивается на 4-6 час. На данный показатель может влиять ряд факторов: степень помола, наличие минералов, требуемая густота раствора и прочее. Полное затвердевание происходит на 25-27 день.
• Средняя цена на портландцемент будет зависеть от завода и страны-производителя, объема упаковки и марки продукции. Для портландцемента М400 цена может варьироваться от 150 до 250 рублей.

Состав цемента

Цементная смесь получается в результате смешивания ряда компонентов:

1. Клинкера. Вещество основано на глине и известняке, используется для определения прочности материала. Производится путем обжига глины и известняка. Под воздействием высоких температур плавится, преображаясь в гранулированную фракцию с высоким содержанием кремнезема. Затем обжигается повторно.
   Гипса. Используется для регулирования процесса твердения цемента. Вводится в состав в количестве не более 5%.
   Активных минеральных добавок. Они способствуют улучшению свойств цементного состава и расширению области его использования.

При изготовлении продукции могут быть использованы другие добавки, например, окислы кальция, магния, фосфора, соли. Но они используются в небольших количествах. Их вносят для того, чтобы получить установленные характеристики — жаропрочность, кислотоустойчивость и пр.

Если технологический процесс позволяет, то в состав могут быть введены пластификаторы.

Их использование помогает получить следующие эксплуатационные характеристики:

1. Препятствовать проникновению влаги в конструкцию.
   Уменьшение времени затвердевания.
   Увеличение прочности.
   Стойкость к колебаниям температур, влиянию агрессивных сред.

В зависимости от количества добавок выделяются несколько видов продукта:

1. Портландцемент. Самая распространенная модификация, в составе которой около 80% силиката кальция. Используется при различных строительных работах. Добавление красящих веществ улучшает декоративные свойства цемента, позволяя использовать его для отделочных работ.
   Глиноземистый. Отличается ускоренным твердением. Благодаря этому свойству его используют на объектах, которым необходима срочная реставрация, например, устранение разрушений после аварий, пожаров.
   Магнезиальный. Основной компонент — оксид магния, добавляет составу прочности, повышает адгезию к древесине. Однако из-за повышенной склонности к коррозии используется редко.
   Кислотоупорный. В процессе изготовления в состав вносится наполнитель — гидроксиликат натрия, затворяющийся жидким стеклом. Используется в кислотостойких бетонах и растворах.

Классификация по составу

В зависимости от входящих в состав компонентов все РЦ можно поделить на 2 большие группы.

Глиноземный цемент

Такие цементы еще называют алюминатными. Они являются наиболее популярными и могут быть простыми глиноземными или с введенными добавками. Первые содержат только высокоглиноземистый шлак и двуводный гипс, вторые дополнительно включают гидроалюминат кальция. У обоих видов глиноземных цементов есть общие черты и различия в свойствах:

• расширение у обоих типов сырья равно 0,05% в первые сутки, зато через 28 дней обычный цемент расширяется на 0,1% алюминатный — на 0,02%;
• простой цемент твердеет за 4 часа, а алюминатный — примерно за час;
• морозостойкость материалов приравнивается к стандарту F200, с ними можно работать при температуре до -25 градусов, то есть они подходят для зимней заливки;
• при температуре свыше +80 градусов оба материала становятся уязвимыми и могут разрушаться.

Портландцементы

РПЦ, или расширяющиеся портландцементы соединяют с доменным шлаком, а также с рядом иных добавок и полимерных присадок, которые придают им высочайшую прочность. Увеличение раствора в объеме происходит лишь в водной среде, поэтому бетоны на основе портландцемента нужно пропаривать. Такие материалы широко применяются для заделки швов и пустот с целью их герметизации. Они застывают и обретают нужную прочность за 30-80 часов.

Особенности БТЦ

Быстротвердеющий цемент отличается от обычного следующими характеристиками:

• интенсивным набором прочности, порядка (60-70) % марочной прочности в первые трое суток после заливки;
• последующие дни, до 28 суток, нарастание прочности снижается, к установленному сроку процесс схватывания продолжается аналогично любому другому виду портландцемента;

Свойства и качество быстрого цемента установлены ГОСТом. В соответствии с существующей документацией быстротвердеющая малопластичная смесь на цементной основе для марок М400 и М500 через 3 дня должна обладать марочной прочностью на сжатие 25-28 Мпа, на изгиб 4-4,5 Мпа.

Длительное пропаривание и тепловая обработка изделия в условиях температуры, превышающей 80оС, замедляют процесс твердения и приводят к недобору расчетной прочности

Технология производства

В технологии производства быстротвердеющего цемента задействовано дорогостоящее оборудование:

• Вращающаяся конструкция тепловых агрегатов (печей) для обжига клинкера. Необходимую температуру создает беззольное топливо: мазут, природный газ, высококалорийный каменный уголь.
• Устройство, измельчающее твердые сырьевые компоненты бетонной смеси, отличающихся высокой однородностью.

Этапы производства быстротвердеющего портландцемента следующие:

• известковый камень спекают в устройстве для обжига при высоких температурах до образования клинкера;
• полученный промежуточный материал измельчают в барабанно-шаровом устройстве;
• добавляют гипсовый камень в количестве рассчитанному по данным загрузки.

Быстро застывающие цементные смеси получают из портландцемента и клинкера более тонкого помола. значительно снижает расходы электроэнергии, повышение коэффициентов производительности оборудования, предупреждение его износ.

Области применения

Быстрые цементы применяют при выполнении следующих работ:

в процессе кладочных работ в быстром строительстве

Применением быстротвердеющих материалов ускоряют сроки сдачи строительного объекта, сокращают использование подъемной строительной техники (погрузчики, подъемные краны, подъемные краны);
в ремонте старых зданий цоколей, фундаментов старых зданий;
быстросхватывающим цементом в новом строительстве пользуются для быстрого крепления анкеров, металлических деталей, конструкций;
в изготовлении плит для перекрытия строительных конструкций, брусчатки, бордюров, электрических столбов, оград, конструкций, требующих устойчивости, прочности;
быстротвердеющий портландцемент применяют для бетонирования в холодное время года, благодаря теплу, выделяющемуся в процессе гидратации бетонной смеси, Важно.. БТЦ характеризуется высоким индексом схватывания, обусловленного активацией реакции гидратации, взаимодействия смеси с водой

На время высыхания быстрого цемента влияет состав смеси и условия окружающей среды – температура и уровень влажности

БТЦ характеризуется высоким индексом схватывания, обусловленного активацией реакции гидратации, взаимодействия смеси с водой. На время высыхания быстрого цемента влияет состав смеси и условия окружающей среды – температура и уровень влажности.

Корректирующие добавки

Цементный состав делают из минерального сырья с применением специальных пластификаторов, добавляемых при производстве.

Если увеличить количество добавок до 20%, то свойства цемента будут несколько изменены

Технология предусматривает использование добавок на базе ископаемых, содержащих:

• Глинозем.
• Кремнезем.
• Глину.
• Плавиковый шпат.
• Апатиты.

Введение корректирующих добавок, с помощью которых делают цемент и улучшают его характеристики, предусмотрено технологией. Пластификаторы позволяют улучшить следующие свойства цементного состава:

• стойкость к воздействию коррозионных процессов;
• устойчивость к воздействию перепадов температуры, глубоким циклам замораживания;
• прочностные характеристики;
• продолжительность твердения;
• подвижность цементного раствора, его эластичность;
• степень проницаемости водой.