Все о цементе: Всё о цементе — полезная информация

Содержание

производство цемента, виды, марки цемента, про цемент.

Цемент — один из немногих строительных материалов, без которого невозможно какое-либо строительство. Будь то монолитный небоскрёб из железобетона или деревянная избушка. Ведь только в сказке у избушки бывают куриные ножки. В жизни же — её «фундаментные ножки» из бетона. История создания и изобретение цемента заслуживают отдельного разговора и в рамки нашей рубрики никак не укладываются.

Так всё же из чего изготовлен портландцемент. Какие у него основные характеристики: виды, марки. Давайте, обо всём по чуть-чуть, но по сути. Так сказать — для общей информации. Начнём, пожалуй, с главного — с производства цемента.

Производство цемента

Если особо не вдаваться в подробности и поверхностно посмотреть на процесс, то производство цемента можно представить в виде трёх основных стадий:

Добыча и обработка сырья.
- Добывается известняк, глина, гипсовый камень.
- Добытый известняк дробят, сушат, измельчают и перемешивают в нужной пропорции с глиной. Примерно 75% известняка и 25% глины. Состав постоянно корректируется, в зависимости от характеристик используемых материалов.
- Таким образом получают шлам (мокрый, сухой или комбинированный метод)

Обжиг сырьевого состава и получение клинкера — следующий шаг в производстве цемента
- Шлам поступает в специальную печь, где происходит его обжиг при температуре около 1450 градусов.
- При этой температуре шлам спекается (почти как зерна керамзита), превращаясь в так называемый клинкер.
- Клинкер измельчают в специальных жерновах до порошкообразного состояния

Смешивание компонентов и получение портландцемента.
- В измельчённый клинкер добавляют примерно 5% гипса.
- В зависимости от марки и вида цемента, вводятся минеральные добавки (цифры д0, д5, д20 в маркировке)

Собственно, на этом производство цемента можно считать завершённым. Получившийся порошок является портландцементом ПЦ. Применение портландцемента настолько обширно, что перечисление цементной продукции может занять целую страницу. Собственно об этом можно почитать нашу статью цемент в производстве бетона и ЖБИ

Основные виды цемента

Белый цемент
Основное использование БЦ — изготовление строительных сухих смесей. По многим параметрам обгоняет обычный портландцемент: ускоренный набор прочности, повышенная стойкость к атмосферным воздействиям. Изначальная декоративность ЖБИ из БЦ позволяет эксплуатировать архитектурный железобетон — без дополнительной окраски и облицовки. ЖБИ из белого цемента — не темнеют, не выгорают, не желтеют от времени. Так же, БЦ используют в штукатурных растворах, для изготовления цветных поверхностей задекорированных под камень и т.д. Для этого, белый цемент смешивают с красящими пигментами.

Быстротвердеющий цемент
Зачастую, цементы, включающие в свой состав активные минеральные добавки, пользуются более низким спросом, нежели их бездобавочные собратья по цементному цеху. Причина тому — более медленный темп схватывания добавочного цемента. А подобная затяжка способна внести свои коррективы в сроки оборачиваемости опалубки, в скорость бетонирования, да и в весь строительный процесс в целом. Для того, чтобы строители не были привязаны к затянутым срокам схватывания цемента с минеральными добавками, многие цементные заводы выпускают цемент быстротвердеющий. Причём, быстротвердеющими бывают как добавочные, так и бездобавочные виды цемента. Например: Предприятие Мордовцемент производит и продаёт бездобавочный быстротвердеющий цемент м500 д0 в мешках и навал.

Расширяющийся цемент
РЦ получают из глиноземистого цемента и гипса. Отличается от остальных видов расширением при твердении. Почти все остальные виды дают усадку ( кроме ВБЦ и НЦ)

Водонепроницаемый безусадочный цемент
В основном, применяется при: гидроизоляции монолитных конструкций, заделке швов между железобетонными элементами, герметизации различных стыков, сооружении водонепроницаемых бетонных емкостей для хранения различных жидкостей.

Гидрофобный цемент
Цемент с введением специальных добавок, повышающих его стойкость к хранению и транспортировке во влажной среде, Так же, ГЦ используют, чтобы получить товарный бетон с повышенной влагонепроницаемостью и морозостойкостью до F1000

Глиноземистый цемент
Он же — аллюминатный и бокситный. Основное преимущество — бетоны из такого вяжущего быстрее набирают прочность: до 50% за сутки. Процесс твердения сопровождается большим количеством тепла, что может быть актуально при зимнем бетонировании.

Напрягающий цемент.
Расширяющийся при наборе прочности цемент, предназначенный для создания самонапряженных железобетонных конструкций, в т.ч. с использованием специальных видов арматуры. Растворы на таком вяжущем применяются при изготовлении трещиностойких (безусадочных), водонепроницаемых стыков, при капитальном ремонте и модернизации старых конструкций, увеличении их водонепроницаемости. Бетоны на основе НЦ — чемпионы по коэффициенту водонепроницаемости: до W20, что актуально при строительстве подвалов на грунтах с высоким УГВ, монолитных кровель, резервуаров, чаш бассейнов и т.д. — без устройства дополнительной гидроизоляции. Бетон, полученный из напрягающего цемента, первые 7-10 дней набора прочности должен находиться в среде с повышенной влажностью. Такие бетоны отличаются повышенной прочностью, влагонепроницаемостью и морозостойкостью.

Портландцемент
Портландцемент. Самый распространённый и используемый вид. Наверно 99% цемента, используемого в строительстве это — портландцемент ПЦ.

Пуццолановый цемент
Потрландцемент с введением добавок, содержащих тонкоизмельчённый активный кремнезём. Отличается увеличенным временем схватывания и пониженным тепловыделением. Что может быть актуально при бетонировании объемных конструкций. А именно: Крупные массивы свежеуложенного бетона вырабатывают большое количество тепла. Ведь гидратация цемента — всё же экзотермический процесс. Ну вырабатывают и вырабатывают, в чем проблема. А беда в том, что верхние слои бетона отдают тепло быстрее и больше, нежели те, что внутри. Теплопроводность то у бетона маленькая. Вот и получается неравномерность усадки. Одним словом — трескается.

Сульфатостойкий цемент
СЦ обладает повышенной защитой от разрушающего действия солей (сульфаты натрия, магния). Подробней про цемент сульфатостойкий. Применяется в производстве сульфатостойких бетонных смесей. (гидротехнические сооружения и т.д)

Тампонажный цемент
ТЦ применяют при тампонировании (заглушке) нефтяных и газовых скважин.

Шлаковый цемент
ШЦ, получают из молотого доменного шлака, с введением добавок активизаторов: гипса, извести и т.д.

Цветной цемент
ЦЦ получают введением в состав окрашивающих пигментов из белого цементного клинкера Основное предназначение ЦЦ — получение декоративных ЖБИ, не требующих дальнейшей обработки.

Марки цемента

Марочная прочность сродни марке бетона. Цифра марки соответствует устойчивости к осевому сжатию в кгс/кв.см или в МПа.
Как проверить марку цемента:

Определение марки осуществляют таким образом: замешивают раствор из цемента, с составом: 1:3, на стандартном песке, с водоцементным отношением 0.4. Из этого раствора в специальных формах отливаются балочки 4х4х16 см. Далее эти образцы помещают в специальную камеру либо просто накрывают колпаком ( не забыв поставить рядом сосуд с водой, для повышения влажности под колпаком). Выдерживают 24 часа. Затем балочки вынимают из опалубки-формы, и ставят в пропарочную камеру. Пропаривают и у полученных образцов проверяют прочность на изгиб. Используется специальный пресс. Полученные результаты умножают на соответствующие коэффициенты (для каждой марки цемента — они свои) и получают прочность на сжатие.

Импортный цемент уже давно маркируется в классах прочности на сжатие. Например: Cem 42. 5 — минимальная (гарантированная) прочность на сжатие в возрасте 28 суток -42. 5 МПа.

Маркировка цемента в соответствии с ГОСТ 10178-85

тип – портландцемент, шлакопортландцемент. Указывается в виде аббревиатуры ПЦ и ШПЦ.

марка

наличие или отсутствие мин. добавок : д0, д5, д20 (процентный состав добавок). Например: м400 д20, или цемент м500 д0.

обозначение быстротвердеющего цемента литерой Б

пластификация и гидрофобизации цемента. Аббревиатуры ПЛ и ГФ.

обозначения цемента, изготовленного из клинкера нормированного состава. Литера Н

обозначения стандарта соответствия .

Классификация цемента в соответствии с ГОСТ 31108-2003.

У нас в России тоже постепенно вводятся классы цемента по прочности на сжатие. Пока это касается в основном портландцемента импортного производства. Наши российские цементные заводы не торопятся переходить на классы. Хотя, отдельные цемзаводы уже выпускают цемент, классифицируемый в соответствии с ГОСТ 31108-2003. Официальной датой начала «новой жизни» считается 1 января 2008 года. Именно тогда российским производителям цемента дали добро на новые обозначения. Однако, мало кто торопится это вводить в производство. Ну если только Мордовцемент полностью перешёл на новый ГОСТ. Большинство пока мечется. В общем, когда наконец произойдёт всеобщее «классовое равенство», основные характеристики портландцемента, в соответствии с ГОСТ 31108-2003, будут обозначаться так:

цем I — портландцемент

цем II – портландцемент с мин. добавками

Портландцемент с мин. добавками будет представлен в двух подтипах:

Подтип А — процентный состав мин добавок 6% — 20%,

Подтип В — присутствие в составе от 21 до 35% добавок.

Отличие по видам добавки: гранулированный шлак с литерой Ш, пуццолан – с литерой П. По классам прочности: 22,5; 32,5; 42,5 и 52,5, Цифры — обозначают минимальную (гарантированную) прочность цементного камня на сжатие в МПа в возрасте 28 суточного твердения.
Так же, для классов 32.5-52.5 вводятся дополнительные обозначения по прочности в возрасте 2 или 7 суток: литеры :Н нормальнотвердеющий, Б — быстротвердеющий. В виду того, что добавочные портландцементы отличаются более медленными сроками схватывания, что не совсем подходит для темпов современного строительства, цементные заводы выпускают портландцементы марок м400 д20Б и цем 42,5Б, входящие в категорию — быстротвердеющие. Уменьшение сроков набора прочности происходит за счёт применения цементного клинкера специального минералогического состава, либо за счёт более тонкого помола обычного цементного клинкера. Иногда, для ускорения сроков схватывания и твердения применяются специальные добавки для бетона.

Когда эта классификация портландцемента начнёт применяться в полной мере — остаётся только догадываться. Пока мы живём по своему стандарту. Причём, как и при производстве и продаже бетона: ну никак не хотим уходить от марок. Впрочем, это никому не мешает. Если так удобней заказчикам, то производители — не против :-)))

Предлагаем ознакомиться с другими материалами о цементе, размещёнными на нашем сайте.

Что нужно знать о цементе?

Цемент – представляет собой неорганическое искусственное вещество с вязкой структурой. Используется он для производства всевозможных бетонов и других строительных растворов. Реализуется расфасованным в бумажные или полиэтиленовые пакеты и мешки. В зависимости от хранения, срок годности цемента может немного варьировать, но 2 года — это предельный показатель.

По типу минеральной составляющей цементы подразделяются:

самый применяемый вид цемента — портландцемент, который получают путем измельчения гипса и цементного клинкера, в основе силикаты кальция (белит и алит). Портландцемент имеет несколько подвидов: пластифицированный, гидрофобный, быстротвердеющий, сульфатостойкий и другие;

цемент глиноземный, получают путем тонкого помола глиноземной предварительно обожженной сырьевой смеси. В ее составе в основном известняк с высоким процентным содержанием алюминия. Глиноземный цемент характеризуется быстрым схватыванием, хорошей морозостойкостью и высокой огнестойкостью;

магнезиальный цемент Сореля состоит в основном из каустического магнезита и доломита. Главная его особенность – затворение водными соляными растворами. Цемент Сореля обладает повышенной прочностью, быстро отвердевает, а также отличается хорошей адгезией к древесине. Недостатки – низкая водостойкость и сравнительно высокая коррозийная активность. Такой вид цемента чаще всего применяется при устройстве полов;

смешанные цементы получают путем соединения вышеупомянутых типов стройматериалов с добавлением минеральных компонентов и воздушных вяжущих;

кислотоупорный цемент на основе гидросиликата натрия. Для приготовления готовой смеси используются растворы специализированного жидкого стекла на водной основе.

Несколько практических советов по хранению цемента
Из-за постоянного роста стоимости цемента и дорогостоящей доставки, часто он закупается заблаговременно большими объемами. И здесь многие сталкиваются с вопросом как хранить цемент. Большинство надеются, что цемент будет в сохранности упаковке в бумажные мешки, поэтому хранят его в местах, которые совершенно для этого не обустроены. А когда наступает момент для его применения, с удивлением обнаруживают в мешках просто слежавшийся камень.

Чтобы избежать подобных неприятностей, даже если вам все-таки пришлось купить цемент заранее, постарайтесь максимально продлить его срок хранения с использованием подручных средств. Никто, конечно, не станет распаковывать бумажные мешки и пересыпать цемент каждый месяц в новую емкость, но по силам каждому просто завернуть все бумажные мешки и пакеты в полиэтиленовую пленку. Хоть это и достаточно долгий и муторный процесс, сама мысль, что с его помощью вы сбережете свои деньги, должна заставлять вас действовать.

Все о цементе от компании «АЛЬФА-СПК»

Цемент – связующее вещество при производстве бетонного раствора и других строительных смесей.

Многие люди путают понятия цемента и бетона.

Цемент это мелкий серый порошок, применяемый для производства бетона. Он также является компонентом раствора, который каменщики используют при укладке кирпича и камня, так же он входит в состав того цемента, материалы которого используются при строительстве дамб, мощения дорог, укладки водоемов и т. д.

Производство цемента.

Процесс производства цемента начинается в известняковом карьере. Известняк расположенный близко к поверхности, имеет высокое содержание минералов, таких как: окись алюминия, кремний и железо, чем глубже известняк, тем он чище, в нем содержится меньше минералов и больше углекислого кальция. На заводах по производству цемента используют оба типа породы, что бы меняя пропорции, делать разные марки цемента.

Работники бурят отверстие в стене и закладывают в него мощное взрывчатое вещество. Для безопасности они отходят за пределы взрывной зоны, на расстояние более 50 метров. После произведенного взрыва, подъезжают автомобильные погрузчики, которые загружают известняковую породу в грузовые самосвалы, отвозя руду на ближайшей завод по производству цемента.

Прибывшие на завод машины выгружают породу в первичную дробилку, которая разбивает большие куски породы, на более мелкие кусочки. В такой дробилке постоянно разбрызгивается вода, для того, что бы, пыль не поднималась и не оседала и на желоб. Оттуда раздробленные камни по конвейеру поступают во вторичную дробилку. В ней они еще больше дробятся, уменьшаясь в размерах. Камни с высоким и низким содержанием углекислого кальция дробятся отдельно.

Далее наступает время перемешивания камней, соотношение которых, зависит от марки производимого цемента. Специальный перегружатель формирует кучки в необходимых пропорциях. Затем погрузчик загружает эту смесь в шлифовальную машину — вальцовую мельницу. В зависимости от минералов уже изначально имеющихся в пере дробленой породе на заводе еще добавляют такие минералы как кремний и железо. Для некоторых марок цемента нужна окись алюминия. Роллер равномерно смешивает и размельчает ингредиенты, образуя сухой порошок из камня, называемы каменной мукой. Далее этот порошок идет в подогреватель. На входе температура порошка 80 градусов Цельсия, за 40 секунд она достигает 800 градусов. Начинается процесс соединения минералов и превращения их в материал, затвердевающий при добавлении воды. В подогревателе имеется мгновенный кольценатор. Примерно через 5 секунд с помощью химической реакции он убирает из порошка 95% двуокиси углерода. Отделяется известь, которая является наиважнейшим элементом цемента. Оттуда порок направляется во вращающуюся печь – огромную цилиндрическую топку. Она установлена под углом, позволяющим порошку перемещаться сверху вниз на расстоянии 49 метров. Печь вращается со скоростью два оборота в минуту, чтобы материал двигался с нужной скоростью. Газовое пламя на дне топки нагревается до огромной температуры – 1700 градусов Цельсия. Когда температура порошка достигает 1500 градусов, он сплавляется в куски размером со стеклянные шарики – они называются клинкерами. При выходе клинкера из обжиговой печи, он охлаждается большими вентиляторами до 60-80 градусов Цельсия. Важно быстро остудить его, чтобы получить качественный цемент. Отсюда клинкер попадает в накопитель.

Последняя ступень производства цемента называется окончательным дроблением. В клинкер добавляется немного гипса. Точное количество зависит от марки производимого цемента. Гипс, замедляет время застывания цемента, поэтому до затвердения с ним можно работать около двух часов. Цементные дробилки или шаровые мельницы, называются так из-за находящихся в них металлических шариков. В самых крупных дробилках их около 150 тонн. При вращении дробилки, шары разбивают и измельчают клинкер и гипс до мелкого порошка. После всех произведенных процессов, получается готовый к применению цемент.

Доставка цемента осуществляется при помощи автомобилей-цементовозов (цементовозный прицеп) или железнодорожными платформами (вагон-цистерна) для перевозки цемента. Это позволяет сберечь от внешних воздействий качество и свойства цемента, а так же транспортировать его на большие расстояния.

Цена и стоимость цемента определяется исходя из нескольких составляющих. Во-первых, она зависит от марки или класса цемента, которые обозначают предел прочности на сжатие (простыми словами – прочность при сжатии). Чем выше марка или класс, тем выше прочность готового изделия. Во-вторых, цена так же зависит от сезона – в зимний период цена выше, так как производство цемента более энергозатратно. Так же зимой необходимо повышать морозостойкость цемента путем введения различных добавок, которые, несомненно, повлияют на стоимость продукции. И, в-третьих, цена зависит от конъюнктуры рынка – удаленности завода-производителя, сезонности, специфики региона, уровня его развития и прочих факторов.

Виды цемента

Цемент –материал, широко используемый в строительстве. В зависимости от его предназначения в каждом конкретном случае оказываются наиболее важными какие-либо его свойства.
Поэтому на рынке существует огромное разнообразие видов цемента, отличающихся теми или иными свойствами.

— Портландцемент и все его виды наиболее широко используются в строительстве.
Разновидностями портландцемента являются шлакопортландцемент и портландцемент с минеральными добавками.
К этой группе также относится тампонажный цемент. Он предназначен для цементирования нефтяных и газовых скважин; выпускается для холодных и горячих скважин.

— Гидрофобный цемент получается в результате измельчения клинкера портландцемента, гипса и гидрофобизирующих добавок.
Благодаря таким добавкам получается цемент, устойчивый к влаге, даже при длительном хранении.
Бетоны, сделанные на гидрофобном цементе, имеют меньшее водопоглощение,
они водонепроницаемы и морозоустойчивы.

— Шлаковый цемент производится из доменных шлаков и специальных добавок, например, извести, ангидрита и других.
В зависимости от вида добавок шлаковый цемент может быть известково-шлаковый, сульфатно-шлаковый.
Наиболее широко шлаковый цемент применяется при производстве автоклавных материалов.

— Быстротвердеющий цемент нашел широкое применение при производстве железобетонных конструкций.
Данный вид цемента характеризуется нарастанием прочности в начальный период твердения.

— К группе пуццолановых цементов относятся все виды цементов, которые в своем составе имеют от 20% активных минеральных добавок.
Пуццолановый цемент производят из портландцементного клинкера, минеральных добавок и гипса.
Хорошо зарекомендовал себя данный вид цементов при строительстве подводных и подземных сооружений.

— Глинозёмистый цемент получают из смеси бокситов и известняков путем ее обжига.
В результате обжига получается тонкий измельченный клинкер, конечным продуктом которого является глиноземистый цемент.
В зависимости от содержания оксида алюминия различают обычный глиноземистый цемент и высокоглинозёмистый цемент.
Данный вид цемента отличается хорошими огнеупорными и прочностными свойствами.

— Сульфатостойкий цемент имеет широкое применение при возведении конструкций, испытывающих воздействие сульфатной среды, например, морской воды.
Поэтому все виды гидротехнических сооружений делают с применением именно сульфатостойкого цемента.

— Группа расширяющихся цементов характеризуется способностью увеличиваться в объёме в процессе твердения.
Расширяющиеся цементы лучше твердеют в условиях влажной среды.
Благодаря высоким характеристикам водонепроницаемости расширяющиеся цементы применяются для заделки стыков сборных конструкций,
гидроизоляции гидротехнических сооружений, производстве напорных труб и т.д.

— Напрягающий цемент — разновидность расширяющегося цемента. Затвердевший напрягающий цемент обладает высокой водонепроницаемостью.
Применяется при производстве напорных труб, возведении тонкостенных конструкций из железобетона.

— Магнезиальный цемент обладает стойкостью к воздействию масел и смазок органических растворителей, щелочей, солей.
Он обладает эластичностью, высокой огнестойкостью, низкими показателями теплопроводности.
В связи с этим магнезиальный цемент целесообразно использовать для устройства бесшовных монолитных полов, изготовления теплоизоляционных изделий, перегородок подоконных плит.

В нашей электронной библиотеке Вы найдете общие материалы и нормативные документы,
которые могут представлять интерес для специалистов, работающих в цементной промышленности.

Марки цемента, характеристики и соотношение

В современной строительной индустрии существует множество видов цемента. Для того чтобы систематизировать их, а также для централизованного контроля качества и общепринятой терминологии обозначений был введен принцип маркировки. Все апробированные марки цемента прописаны ГОСТом. При выборе качественных материалов стоит опираться только на марки, одобренные нормативными документами и обозначенные в ГОСТ30515-97.

Интернет-магазин «ДСМ ТРЕЙД-НН» работает только с качественными производителями, мы предлагаем строительную продукцию, полностью соответствующую требованиям ГОСТ, имеющую соответствующую маркировку, а также отвечающую строгим требованиям к порядку хранения и сроку реализации товаров.

Расшифровка обозначений маркировки

На мешках обозначены все характерные особенности цемента для удобства выбора подходящего вида. Прочность сжатия обозначается в цифровых показателях от М100 до М700. Буква Д в маркировке обозначает «добавки». Если марка цемента для кладки содержит надпись Д20, это означает что в ее состав добавлено 20% примесей, которые придают раствору дополнительные свойства (морозостойкость, теплоизоляцию, огнеупорность, водоотталкивающий эффект и т.д.). Пометка Д0 обозначает, что примесей нет и раствор представляет собой чистый клинкер.

Для того чтобы понять какие именно добавки использованы в растворе и какими дополнительными функциями они обогатили цемент применяются следующие буквенные обозначения:

— «ПЦ» — портандцемент или силикатный;

— «ШПЦ» — тот же вид только со шлаковыми примесями;

— «Н» — обозначение строгого использования клинкера в соответствии со стандартами;

— «ПЛ» — морозоустойчивый вид с применением пластификаторов;

— «ВРЦ» — водоупорный вид, быстро высыхающий;

— «Б» — быстро затвердевающий вид;

— «БЦ» — облицовочный порошок и другие.

Приведено описание цемент характеристики марок самых распространенных видов. Всего же на рынке в рамках ГОСТ выпускается более 40 разновидностей. Полная и подробная расшифровка всех обозначений маркировки содержится в ГОСТах 30515-97 и 10178-85. Самыми популярными являются марки М400 и М500. Чтобы определиться какой марки цемент вам оптимально подойдет, необходимо знать характер и параметры работ.

История открытия и производства цемента в России и мире

Дата публикации: 03.04.2017 09:07

История создания цемента

Цемент – это широко используемый строительный материал, благодаря которому можно возводить строения повышенной прочности при относительной простоте строительных работ. На сегодняшний день он является неотъемлемой часть стройки, но большинство строителей не задумываются о том, как был создан цемент. Давайте обратимся к истории этого популярного строительного материала.

История создания цемента берет свое начало в третьем веке до н.э. Ученые и историки до сих пор не смогли установить точный век появления, поэтому дата условная. Ведь примерно в третьем веке появилось подобие этого материала – вяжущие вещества, схожие по свойствам с цементом, добывались путем обжига и измельчения горных пород. Они отличались от современного собрата слабой водостойкостью, были хрупкими и имели массу других недостатков.

Классический, всем известный цемент известен человечеству с начала 19-го века. Придумал его Е. Челиев, простой строитель, смешавший глину и известь. Его изобретение не было случайным – в то время российская промышленность требовала новых изучений в области создания строительных материалов. Спустя несколько лет Д. Аспинд, английский строитель, придумал обжигать смесь Челиева при большой температуре, затем измельчать ее и смешивать с водой. Этот способ изготовления используется до сих пор как основной.

С тех пор строительная индустрия сильно продвинулась вперед и на данный момент технология создания слегка изменилась, хотя и не отрекается от вековых традиций, а лишь совершенствуется.

Технология производства цемента

Как производят цемент? Из чего производят цемент? Эти и многие другие вопросы интересуют каждого строителя, который хочется стать профессионалом своего дела. Ведь знание основ строительных материалов очень помогает в работе. Современное производство цемента – это трудоемкий и точный процесс, который не терпит ошибок. К основному способу производства цемента можно отнести знаменитую смесь извести и глины, но при этом вместо извести могут добавляться и другие компоненты.

Основные этапы производства цемента:

l Добыча сырья для производства

Прежде всего требуется найти, доставить и обработать сырье. В качестве сырья зачастую используют глину и известняк, но порой встречаются и другие компоненты. Сначала известняк измельчают и сушат, а затем смешивают с глиной. Пропорции каждого компонента могут варьироваться в зависимости от того, какими характеристиками должен обладать готовый материал.

l Обжиг

Второй шаг – обжиг полученной в первом этапе смеси. Ее кладут в промышленную печь, где обжигают при температуре более 1000 градусов по Цельсию. После обжига она превращается в так называемый клинкер. Его измельчают до порошкового состояния, завершая этап.

l Смешивание

Третий и заключительный – смешивание всех необходимых составляющих для получения классического порошкового бетона. В клинкер, полученный во втором этапе, добавляется гипс и специальные добавки, придающие вязкость при «мокрой» кладке и прочность при застывании.

Вот и все, цемент готов. Производитель фасует его по мешкам или отправляет навалом.

Объемы производства цемента в России

Объемы производства цемента в России составляют около 60 млн. тонн ежегодно. Каждый год эта цифра варьируется в зависимости от экономической обстановки и прочих факторов, она может как существенно понижаться (что наблюдалось в 2015-2016г.г), так и повышаться.

Читайте интересную статью о сроках хранения цемента

Цемент и его разновидности | VseOBurenii.

com

Цемент – минеральное порошкообразное вещество, из которого при смешивании с водой приготовляют вяжущую, быстро затвердевающую скрепляющую массу для строительных работ.

Цемент связан с образованием ионов кальция, определяет влияние на

промывочную жидкость таким же образом, как и известь. Применяется с целью увеличения показателей условной вязкости и предельного напряжения сдвига. При случайном попадании цемента в промывочную жидкость, это приводит к росту показателей фильтрации и толщины глинистой корки.

Очень хорошая статья о применении цемента в строительстве дома своими руками здесь: http://rukivhod.com/?page_id=95

Виды цемента по наличию основного минерала:

– романцемент – преобладание белита, в настоящее время не производится;

— портландцемент – преобладание алита, наиболее широко распространён в строительстве;

– глиноземистый цемент – преобладание алюминатной фазы;

– магнезиальный цемент – на основе магнезита, затворяется водным раствором солей;

– смешанные цементы, получаемые путём смешения вышеприведенных цементов с воздушными вяжущими, минеральными добавками и шлаками, обладающими вяжущими свойствами.

— кислотоупорный цемент — на основе гидросиликата натрия (Na₂O·mSiO₂·nH₂O), сухая смесь кварцевого песка и кремнефтористого натрия, затворяется водным раствором жидкого стекла.

В подавляющем большинстве случаев под цементом имеют в виду портландцемент и цементы на основе портландцементного клинкера. В конце ХХ века количество разновидностей цемента составляло около 30.

По прочности цемент делится на марки, которые определяются главным образом пределом прочности при сжатии половинок образцов-призм размером 40?40?160 мм, изготовленных из раствора цемента состава 1:3 с кварцевым песком. Марки выражаются в числах М200 — М600 (как правило с шагом 100 или 50) обозначающим прочность при сжатии соответственно в 100—600 кг/см? (10—60 МПа).
Цемент с маркой 600 благодаря своей прочности называется «военным» или «фортификационным» и сто?ит заметно больше марки 500. Применяется для строительства военных объектов, таких как бункеры, ракетные шахты и так далее.

Также по прочности в настоящее время цемент делится на классы. Основное отличие классов от марок состоит в том, что прочность выводится не как средний показатель, а требует не менее 95 % обеспеченности (то есть 95 образцов из 100 должны соответствовать заявленному классу). Класс выражается в числах 30—60, которые обозначают прочность при сжатии (в МПа).

Бетон и цементный раствор высокого качества по доступным ценам вы можете заказать в ООО «НБТ»

Как производится цемент

Портландцемент — основной ингредиент бетона. Бетон образуется, когда портландцемент образует пасту с водой, которая связывается с песком и камнем, чтобы затвердеть.

Цемент производится с помощью строго контролируемой химической комбинации кальция, кремния, алюминия, железа и других ингредиентов.

Обычные материалы, используемые для производства цемента, включают известняк, ракушечник и мел или мергель в сочетании со сланцем, глиной, сланцем, доменным шлаком, кварцевым песком и железной рудой. Эти ингредиенты при нагревании при высоких температурах образуют каменное вещество, которое измельчается в мелкий порошок, который мы обычно называем цементом.

Каменщик Джозеф Аспдин из Лидса, Англия, впервые изготовил портландцемент в начале XIX века, сжигая порошкообразный известняк и глину в своей кухонной печи. Этим грубым методом он заложил основу отрасли, которая ежегодно буквально перерабатывает горы известняка, глины, цементной породы и других материалов в порошок, настолько мелкий, что он может проходить через сито, способное удерживать воду.

Лаборатории цементного завода проверяют каждый этап производства портландцемента путем частых химических и физических испытаний. Лаборатории также анализируют и тестируют готовый продукт, чтобы убедиться, что он соответствует всем отраслевым спецификациям.

Самый распространенный способ производства портландцемента — сухой метод. Первый шаг — это добыча основного сырья, в основном известняка, глины и других материалов. После добычи порода дробится. Это включает несколько этапов.Первое дробление уменьшает размер камня до максимального размера около 6 дюймов. Затем порода поступает на вторичные дробилки или молотковые дробилки для измельчения до 3 дюймов или меньше.

Дробленая порода смешивается с другими ингредиентами, такими как железная руда или летучая зола, измельчается, смешивается и подается в цементную печь.

Цементная печь нагревает все ингредиенты до температуры около 2700 градусов по Фаренгейту в огромных цилиндрических стальных вращающихся печах, облицованных специальным огнеупорным кирпичом. Обжиговые печи часто достигают 12 футов в диаметре — достаточно большого размера, чтобы вместить автомобиль, и во многих случаях больше, чем высота 40-этажного здания.Большие печи устанавливаются с небольшим наклоном оси от горизонтали.

Тонко измельченное сырье или суспензия подается в верхнюю часть. На нижнем конце — ревущий взрыв пламени, произведенный точно контролируемым сжиганием порошкообразного угля, нефти, альтернативного топлива или газа при принудительной тяге.

По мере того, как материал движется через печь, определенные элементы уносятся в виде газов. Остальные элементы объединяются, образуя новое вещество, называемое клинкером.Клинкер выходит из печи серыми шарами, размером с мрамор.

Клинкер выгружается раскаленным из нижнего конца печи и обычно доводится до рабочей температуры в различных типах охладителей. Нагретый воздух из охладителей возвращается в печи, что позволяет сэкономить топливо и повысить эффективность горения.

После охлаждения клинкера цементные заводы измельчают его и смешивают с небольшим количеством гипса и известняка. Цемент настолько мелкий, что в 1 фунте цемента содержится 150 миллиардов зерен.Теперь цемент готов к транспортировке компаниям по производству товарного бетона для использования в различных строительных проектах.

Хотя сухой процесс является самым современным и популярным способом производства цемента, в некоторых печах в США используется мокрый процесс. Эти два процесса по сути схожи, за исключением мокрого процесса, когда сырье измельчается с водой перед подачей в печь.

Бетон против цемента: в чем разница?

Люди часто используют термины «цемент», и «бетон», как синонимы.

Что аналогично использованию слов «мука» и «пирог» как синонима.

Это не одно и то же.

Цемент, как и мука, является ингредиентом.

Для изготовления бетона из смеси портландцемента (10-15%) и воды (15-20%) делают пасту. Затем эту пасту смешивают с заполнителями (65-75%) и , такими как песок и гравий или щебень. Когда цемент и вода смешиваются, они затвердевают и связывают заполнители в непроницаемую каменную массу.

Следовательно:
Цемент + Заполнители + Вода = Бетон.

Примечание. Портландцемент — это общий термин, обозначающий тип цемента, который используется почти во всех бетонах.

Именно бетон мы ассоциируем с прочным, долговечным конструкционным строительным материалом, который широко используется в строительстве от мостов до зданий и тротуаров.

И цемент в нем является главным связующим веществом.

Итак, из чего делают цемент?

Как мы знаем, цемент — это основной ингредиент, из которого делают бетон.

Но цемент — это не какой-то природный органический материал — он производится путем химической комбинации 8 основных ингредиентов в процессе производства цемента.

В цементе присутствуют 8 основных ингредиентов:

^{Известь (оксид кальция или гидроксид кальция) 60-65%, диоксид кремния (диоксид кремния) 17-25%, оксид алюминия (оксид алюминия) 3-8%, магнезия (оксид магния) 1-3%, оксид железа 0,5-6% , Сульфат кальция 0,1-0,5%, Триоксид серы 1-3%, Щелочь 0-1%.}

Эти ингредиенты обычно добываются из известняка, глины, мергеля, сланца, мела, песка, бокситов и железной руды.

Как производится цемент?

Мы проведем вас через каждый этап процесса производства цемента — от минералов в земле до цементного порошка, который помогает создавать бетон.

1. Горнодобывающая промышленность на сырье

Сырье, в основном известняк и глина, добывается из карьеров взрывным способом или бурением с использованием тяжелой горной техники.

Сырье перемещается после экстракции, а затем транспортируется к дробилкам через самосвалы.

Дробилки могут работать с кусками карьерной породы размером с масляный барабан.

2. Измельчение

Известняк измельчается в первой дробилке для измельчения породы до максимального размера около 6 дюймов.

Затем его подают во вторую дробилку со смешиванием глин для уменьшения размера частиц до 3 дюймов.

Выгруженная сырьевая смесь (известняк 70%, глины 30%) направляется в бункер сырьевой мельницы для последующего измельчения.

Другое сырье, используемое в производстве цемента, называемое добавками, также хранится в отдельных бункерах.

3. Сушка и измельчение

Сырьевая смесь и необходимые добавки подаются из бункеров в сырьевую мельницу через воздуходувки для сушки и измельчения.

Сырьевая мельница содержит две камеры — сушильную и помольную.

Горячие газы, поступающие из системы подогревателя / печи, поступают в мельницу и сушат сырьевые материалы перед тем, как попасть в следующую камеру, которая является камерой измельчения.

Помольная камера содержит определенное количество шарового заряда различных размеров от 30 мм до 90 мм, которые используются для измельчения материала.

Затем он подается в сепаратор, который отделяет мелкий и крупный продукт. Последний, называемый браком, отправляется на вход мельницы для переточки.

Затем горячий газ и мелкие частицы попадают в многоступенчатый «циклон».Это необходимо для отделения мелкодисперсных материалов от газов.

Полученная сырая мука, состоящая только из очень тонких сырьевых материалов, подается в бетонный силос.

Оттуда сырьевая мука, извлеченная из силоса, теперь называемая питанием для печи, подается в верхнюю часть печи предварительного нагревателя для спекания.

4. Спекание

Система печи с подогревателем состоит из многоступенчатого циклонного подогревателя, камеры сгорания, стояка, вращающейся печи и колосникового охладителя.

В подогревателе сырье для печи предварительно нагревается горячим газом, поступающим из камеры сгорания и вращающейся печи. Затем он частично кальцинируется в камере сгорания и стояке.

Сырье затем перемещается во вращающуюся печь, где оно перегревается примерно до 1400 ° C с образованием компонентов клинкера посредством процесса, называемого спеканием.

Тепло вырабатывается за счет сжигания топлива во вращающейся печи основной горелки и в камере сгорания с помощью вытяжных вентиляторов подогревателя или вентиляторов внутреннего сгорания печи.Для сжигания часто используют уголь, природный газ, мазут и нефтяной кокс.

Спекание — это процесс, когда химические связи сырьевой муки разрушаются под воздействием тепла, рекомбинируя с образованием новых соединений, которые образуют вещество, называемое клинкером.

Клинкер выходит из печи в виде очень горячих мелких темно-серых узелков размером от 1 мм до 25 мм.

Он падает на решетчатый охладитель для охлаждения с приблизительно 1350-1450 ° C до приблизительно 120 ° C за счет использования различных охлаждающих вентиляторов.

Часть горячего воздуха, отводимого из охладителя, используется в качестве вторичного и третичного воздуха для сжигания во вращающейся печи и камере сгорания соответственно.

Охлажденный клинкер выгружается из холодильника на лотковый конвейер и транспортируется на склад клинкера, готовый к транспортировке на цементные мельницы через вентиляторы внутреннего диаметра цементной мельницы.

5. Помол цемента

На цементных мельницах клинкер смешивают с другими добавками, необходимыми для производства определенного типа цемента. Гипс для OPC, известняк для известнякового цемента и шлак для шлакового цемента.

Затем шаровая мельница измельчает корм до мелкого порошка.

Затем мелкий порошок направляется в сепаратор, который разделяет мелкий и крупный продукт. Последний отправляется на вход мельницы для переточки.

Готовый продукт хранится в бетонных силосах как цемент.

Цемент настолько мелкий, что в 1 фунте цемента содержится 150 миллиардов зерен.

6. Конечный продукт

Цемент теперь готов к транспортировке компаниям по производству товарного бетона для использования в различных строительных проектах.

Наша технология с бронированным вентилятором обеспечивает сверхнадежную работу в цементных процессах, включая перемещение, перемешивание, нагревание и охлаждение.

Узнайте, как мы можем максимизировать энергоэффективность и контролировать выбросы твердых частиц на вашем цементном заводе — свяжитесь с нами сегодня

Если вам понравилась эта статья, используйте наши новые кнопки социальных сетей, чтобы поделиться ею и оставить комментарий ниже.

Все о производстве цемента

Выберите страну / regionUnited StatesCanadaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократической Республика ofCook IslandsCosta RicaCote D’IvoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEast TimorEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland Острова (Мальвинские) Фарерские острова ФиджиФинляндияМорская Республика Югославия МакедонияФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияФранцузские Южные территорииГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарГрецияГренландияГренадаГуада loupeGuamGuatemalaGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard и McDonald IslandsHoly Престол (Ватикан) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran (Исламская Республика) IraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakstanKenyaKiribatiKorea, Корейские Народно-Демократической RepKorea, Республика ofKuwaitKyrgyzstanLao Народный Демократической RepLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Arab JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные StatesMoldova, Республика ofMonacoMongoliaMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua Нового GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Китс и НевисСент-ЛюсияСент-Пьер и МикелонСамоаСан-МариноСао Томе и Принсипи Саудовская Аравия abiaSenegalSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSpainSri LankaSth Georgia & Sth Sandwich Институт социальных Винсент и GrenadinesSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, Объединенная Республика ofThailandTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks и Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Арабские EmiratesUnited KingdomUruguayUS Малые отдаленные IslandsUzbekistanVanuatuVenezuelaVietnamVirgin острова (Британские) Виргинские острова (U. S.) Острова Уоллис и Футуна Западная Сахара Йемен Югославия Замбия Зимбабве

История цемента — CEMEX USA

Знаете ли вы?

Египтяне использовали цементоподобный материал (содержащий гипс), чтобы построить Великую пирамиду в 2600 году до нашей эры.
Пять штатов производят почти 50% всего цемента, производимого в Америке. Это (по порядку): Калифорния, Техас, Мичиган, Пенсильвания и Миссури.
Цемент каустик.Он может обжечь кожу и глаза, как кислота.

История портлендского цемента

Цемент в том виде, в каком мы его знаем, впервые был разработан Джозефом Аспдином, предприимчивым британским каменщиком XIX века, который нагрел смесь измельченного известняка и глины на своей кухонной плите, а затем измельчил смесь в мелкий порошок.

Результатом стал первый в мире гидравлический цемент: затвердевающий при добавлении воды. Аспдин назвал свое творение портландцементом из-за его сходства с камнем, добываемым на острове Портленд у британского побережья. В 1824 году этот блестящий мастер получил патент на самый распространенный строительный материал в мире, заложив основу современной мировой индустрии портландцемента.

Производственный процесс

Портландцемент — сочетание кальция, кремнезема, алюминия и железа — является основным ингредиентом бетона.

Производство силикатно-кальциевого портландцемента, соответствующего определенным химическим и физическим характеристикам, требует тщательного контроля производственного процесса.

Во-первых, сырье — известняк, ракушки или мел, а также сланец, глина, песок или железная руда — добывается в карьере, который обычно находится рядом с заводом-изготовителем. Перед выходом из карьера эти материалы измельчаются двумя комплектами дробилок. Первичный комплект измельчает камень до диаметра около пяти дюймов (125 мм), а вторичный комплект измельчает его до размера всего 3/4 дюйма (19 мм). Затем сырье отправляется на завод-изготовитель, где оно дозируется для создания цементов с определенным химическим составом.

Портландцемент

производится двумя способами: мокрым и сухим.

При сухом способе сухое сырье перед измельчением в мелкий порошок, смешанным, затем подается в сушильную печь.

При мокром способе суспензия создается путем добавления воды к правильно дозированным сырьевым материалам перед их измельчением, смешиванием и подачей в верхний конец наклонной и вращающейся цилиндрической печи, где скорость их прохождения регулируется наклоном печи. и скорость вращения.

Горящее топливо — обычно порошкообразный уголь или природный газ — затем нагнетается в нижний конец печи, нагревая сырье до 2600–3000 градусов F (1430–1650 градусов C). При температуре 2700 градусов по Фаренгейту (1480 градусов по Цельсию) сырье происходит в результате нескольких химических реакций, в результате чего образуется так называемый цементный клинкер: серовато-черные гранулы размером с мрамор.

Раскаленный клинкер выгружается из нижнего конца печи и переносится в охладители различных типов, чтобы снизить их температуру и обеспечить безопасное обращение с ними.Теперь охлажденный клинкер объединяют с гипсом и измельчают в серый порошок, настолько мелкий, что он может проходить через сито с размером ячеек 75 микрон или 200 меш.

Этот тонкий серый порошок — портландцемент.

Типы портландцемента

Гибкость портландцемента проявляется в различных типах, которые производятся с учетом различных физических и химических требований.

Спецификация C-150 Американского общества испытаний и материалов (ASTM) предусматривает восемь отдельных типов портландцемента.

Тип I — для использования, когда особые свойства, указанные для любого другого типа, не требуются.
Тип IA — Цемент с воздухововлекающими добавками для тех же целей, что и Тип I, где требуется воздухововлечение.
Тип II — Для общего использования, особенно когда требуется умеренная сульфатостойкость.
Тип IIA — Цемент с воздухововлекающими добавками для тех же целей, что и тип II, где требуется воздухововлечение.
Тип II (MH) — Для общего использования, особенно когда желательны умеренная теплота гидратации и умеренная сульфатостойкость.
Тип II (MH) A — Цемент с воздухововлекающими добавками для тех же целей, что и тип II (MH), где требуется воздухововлечение.
Тип III — Для использования, когда требуется высокая ранняя прочность.
Тип IIIA — Цемент с воздухововлекающими добавками для тех же целей, что и тип III, где требуется воздухововлечение.
Тип IV — Для использования, когда требуется низкая теплота гидратации.
Тип V — Для использования, когда требуется высокая сульфатостойкость.

Белый портландцемент

Когда по архитектурным соображениям требуется белый или цветной бетон или строительный раствор, портландцемент можно адаптировать для производства белого портландцемента, который является лишь одним из множества доступных типов гидравлического цемента специального назначения.

Белый портландцемент идентичен по составу традиционному продукту серого цвета, за исключением цвета. Это стало возможным в процессе производства благодаря выбору сырья, содержащего лишь незначительное количество оксидов железа и магния, которые придают портландцементу серый цвет.

Гидравлические цементы с добавками

Смешанные гидравлические цементы, разработанные в соответствии со специальными требованиями стандартов ASTM C595 или C1157, производятся путем смешивания портландцемента, измельченного и гранулированного доменного шлака, летучей золы, природных пуццоланов и микрокремнезема.Эти цементы также могут быть воздухововлекающими, умеренно сульфатостойкими или с умеренной или низкой теплотой гидратации, в зависимости от необходимости.

Цементы, соответствующие ASTM C1157, включают:

Тип ГУ — смешанный гидравлический цемент общего назначения.
Тип HE — цемент высокой ранней прочности.
Тип МС — цемент средней сульфатостойкости.
Тип HS — высокосульфатостойкий цемент.
Тип МН — цемент средней теплоты гидратации.
Тип LH — цемент с низкой теплотой гидратации.

Цементы, соответствующие стандарту ASTM C1157, также могут иметь низкую реакционную способность (вариант R) с заполнителями, реагирующими с щелочами. Ограничений по составу цементов С1157 нет. Производители могут оптимизировать ингредиенты, такие как пуццоланы и шлаки, для достижения определенного набора свойств бетона.

Из всех доступных в мире смешанных цементов наиболее распространены типы IP и IS.В то время как Европа и Азия в настоящее время используют больше цементов с добавками, чем США, экологические и энергетические проблемы, помимо потребительского спроса на цементы с особыми свойствами, могут изменить эту ситуацию.

ВСЕ, ЧТО ВАМ НУЖНО ЗНАТЬ О ХИМИИ ЦЕМЕНТА С ДРЕВНИХ ВРЕМЕНИ ДО 2019 ГОДА

Цементы: — использовались с исторических времен (Пирамиды »3000 г. до н.э .; Колизей). Древние цементы разных типов. Выделяются два основных класса строительных цементов: негидравлический цемент — не схватывается под водой (см. Вставку) и гидравлический цемент .

Негидравлические цементы

были одними из самых распространенных древних цементов. Относительно высокая растворимость портландита (Ca (OH) ₂) и гипса означает, что они быстро разрушаются во влажной или влажной среде. Ранние римляне хорошо использовали цементы и растворы на основе извести (цемент + песок), утрамбовывая влажные пасты, чтобы сформировать поверхностный слой высокой плотности, который карбонизируется при контакте с воздухом, создавая поверхностную пленку из кальцита с низкой проницаемостью. Это защищало нижележащий Ca (OH) ₂, и образцы римских известковых растворов все еще можно увидеть на стене Адриана.До сравнительно недавнего времени известковые растворы использовались в домашнем строительстве. Сырье (природное) Требуемая температурная обработка. Частичное обезвоживание природного гипса (»200 ^o C) и прокаливание кальцита (» 850 ^o C). Гидравлические цементы — более прочные. Продукты гидратации очень нерастворимы — цемент схватывается под водой. Наиболее раннее их систематическое развитие, вероятно, римское — использование известняков, содержащих кремнезем и глинозем, а также использование вулканических земель в качестве добавки к известняку перед кальцинированием.Предшественник современных портландцементов.

Портландцемент —

запатентован Джозефом Аспдином в середине 1800-х годов. Изготовлен из мелкоизмельченного известняка и мелкодисперсной глины для получения обожженного продукта, содержащего 65-70% CaO, 18-24% SiO ₂, 3-8% Fe ₂ O ₃, 3-8% Al ₂ O ₃ плюс меньшие доли второстепенных оксидов (например, Na ₂ O, K ₂ O, MgO и т. Д.). Современные заводы позволяют производить гораздо более эффективную переработку и, кроме того, пропорциональное соотношение составов сырьевых смесей для производства цемента, от которого можно ожидать развития ряда характеристик прочности и долговечности.

Эффективное измельчение и смешение сырьевых материалов. Обжиг смесей ( сырьевой смеси ) происходит во вращающейся печи после сушки и обезвоживания в циклонных подогревателях и камерах предварительного обжига . Материалы подвергаются твердотельной реакции и частичному плавлению (клинкеринг) при температурах до 1500, ^o C (в горячей зоне печи). Цементный клинкер восстанавливается на охлаждающей решетке и отправляется на измельчение и смешивание с гипсом.

Цемент Состав клинкера :

— основные минералы клинкера — алит, белит, алюминат и феррит. Пропорции варьируются в зависимости от состава сырьевой муки и обжига и способствуют определению свойств гидратации и повышения прочности цементного продукта.

Alite — C ₃ S, 3CaO.SiO ₂ (идеализированный) : Незначительный — Al ₂ O ₃, MgO, P ₂ O ₅, Fe ₂ O ₃, Na ₂ O, K ₂ O

Белит — C ₂ S, 2CaO.SiO ₂ (идеализированный) : Незначительный — Al ₂ O ₃, MgO, P ₂ O ₅, Fe ₂ O ₃, Na ₂ O, K ₂ O

Алюминат — C ₃ A, 3CaO.Al ₂ O ₃ (идеализированный) : Незначительный — Fe ₂ O ₃, SiO ₂, MgO, Na ₂ O, K ₂ O

Феррит — C ₄ AF, 4CaO. Al ₂ O ₃.Fe ₂ O ₃ (идеализированный) : Незначительный — SiO ₂, MgO, TiO ₂, Mn ₂ O ₃.

Химия образования клинкера :

— информация о составе сырьевой муки и требуемых условиях печи может быть получена из равновесных фазовых диаграмм . Незначительные компоненты имеют небольшое влияние на равновесие, но приближения могут быть сделаны с использованием диаграммы CaO-Al ₂ O ₃ -SiO ₂ -Fe ₂ O ₃, хотя, возможно, предпочтительнее ограничить начальные соображения до фазовые соотношения в системах CaO-SiO ₂ и CaO-Al ₂ O ₃ -SiO ₂.

Системы CaO-SiO ₂ и CaO-Al ₂ O ₃ -SiO ₂ являются бинарными и тройными системами соответственно. Трехкомпонентная система показывает температуру и информацию о составе двойной системы (CaO-SiO ₂), но с третьим компонентом (Al ₂ O ₃), если смотреть сверху. Изогнутые линии представляют собой температурные «долины», как на карте. Информация о составе при фиксированной температуре может быть получена из изотермического разреза .Секция 1500 ^o C системы CaO-Al ₂ O ₃ -SiO ₂ позволяет в некоторой степени учитывать фазовые равновесия при производстве цемента.

Примерный сыпучий состав сырьевой муки обозначен буквой C, что означает, что C ₂ S и C ₃ S будут в равновесии с жидкой фазой состава L _c (которая содержит CaO, Al ₂ O ₃ и SiO ₂). Из этой диаграммы следовало ожидать, что жидкость остынет и кристаллизуется с C ₃ A.На практике окончательная фазовая сборка включает C ₁₂ A ₇, фазу, соответствующую диаграмме более низких температур. Это возникает из-за неравновесного эффекта фракционирования ; при охлаждении медленные реакции могут привести к замораживанию высокотемпературных сборок). Конечные свойства цемента сильно зависят от его минерального состава, поэтому состав сырьевой муки и условия обжига регулируются в зависимости от типа производимого цемента (см. Последующие примечания по типу цемента).Производитель цемента представляет состав продукта как оксидный (химический), так и минеральный состав. Последний рассчитывается с использованием Bogue вычисления .

HYDRATION

— термин, используемый для описания ряда реакций между цементом и водой с образованием затвердевшего продукта. Частица цементного клинкера представляет собой многофазное твердое вещество с массивными зернами силиката кальция (50-100 мм) в матрице из межузельного алюмината и феррита.Каждый из них вступает в специфические реакции с водой (см. Вставку) с образованием ряда продуктов гидратации, которые перемешиваются и перемешиваются, образуя плотное и прочное твердое вещество. Скорость реакции важна. Реакция C ₃ A является самой быстрой и выделяет больше всего тепла (гидратация цемента экзотермична), но только эта фаза вносит небольшой вклад в предельную прочность, хотя она вносит значительный вклад в начальную прочность. Основным фактором долговременной прочности являются силикаты кальция.C ₃ S является наиболее реактивным, дает начальную прочность, но C ₂ S имеет лучший долгосрочный вклад. Образующийся C-S-H является основной связующей фазой в портландцементах и в количественном отношении является наиболее значимым продуктом гидратации. Ферритные реакции занимают промежуточное положение по скорости между реакциями C ₃ S и C ₂ S, но имеют важный долгосрочный вклад в прочность и долговечность.

Свойства продуктов гидратации цемента

Ca (OH) ₂ —

кристаллический, изоструктурный с природным минералом портландитом.Растворимость при 25 ^o C около 1 г / л ^-1.

C-S-H

— слабокристаллический продукт переменного состава. Считается, что в основе лежит структура смятого слоя (аналогично искаженной последовательности глины), которая захватывает области пористости — распределение пор по размерам от нм до мм. Упрощенный состав:
Ca _x H _6-2x Si ₂ O ₇ .zCa (OH) ₂ .nH ₂ O, где CaO / SiO ₂ = (x + z ) / 2 (Glasser и др. , J.Являюсь. Ceram. Soc., , 70, , 481-5, (1987)). Переменное соотношение CaO / SiO ₂ (приблизительно от 0,8 до 1,8) и переменное соотношение H ₂ O: SiO ₂ (см. Фазовую диаграмму CaO-SiO ₂ -H ₂ O ниже). Переменный состав означает переменные свойства растворимости. Составы растворов выше C-S-H и присутствие других фаз определяют состав C-S-H (см. Лекции), так что цементы, содержащие кремнийсодержащие смешивающие агенты, будут иметь состав C-S-H, совершенно отличный от состава паст OPC.

AF _t

— или эттрингит, или трисульфат алюмоферрита (C ₆ AS ₃ H ₃₂). Кристаллический — треугольный. Образует структуру столбчатого типа, состоящую из (Al, Fe) (OH) ₆ октаэдров, чередующихся с треугольными группами ребер, разделяющих CaO ₈ полиэдров, с которыми они разделяют ионы OH ^—. Межколоночные области содержат слабосвязанные группы SO ₄ ^2-, которые могут обмениваться.Отвечает за замедление гидратации C ₃ A (из-за покрытия C ₃ A).

AF _m

— или моносульфат. Кристаллическая слоистая структура получена из структуры Ca (OH) ₂ путем упорядоченной замены одного иона Ca ²⁺ на три на Al ³⁺ или Fe ³⁺. Эти слои чередуются со слоями, содержащими анионы, которые уравновешивают заряд (например, SO ₄ ^2-, OH ^— и т. Д.) и H ₂ O. Состав представляет собой [Ca ₂ (Al, Fe) (OH) ₆] .X. x H ₂ O, где X представляет собой межслойный анион.

Hydrogarnet

— номинально C ₃ AH ₆, но на практике содержит Fe и Si. Относится к минералу гроссуляр или гранату (Ca ₃ Al ₂ Si ₃ O ₁₂), который имеет кубическую структуру. Обычно не является продуктом современной гидратации OPC, хотя присутствует в смешанных цементах и старых портландцементах.

Водная фаза и структура пор

— поровая жидкость проникает в микроструктуру затвердевшего цементного теста через систему пор. Он очень щелочной (pH> 13) из-за быстрого и почти количественного растворения солей Na и K из цементного клинкера. Пористость пасты состоит из взаимосвязанных и изолированных пор, размер пор которых важен для прочности и стабильности размеров цементных изделий.

Типы и стандарты цемента :

устанавливает некоторые ограничения по качеству цементных составов и характеристик.Используются разные типы цемента для удовлетворения различных критериев эффективности. Свойства можно оценить по составу и тонкости. Постарайтесь оценить, какие типы цемента будут быстротвердеющими, низкотемпературными или сульфатостойкими портландцементами.

Смешанные цементы

Использование цементов в бетоне, которые не были смешаны с какой-либо формой реактивной добавки, в будущем станет менее вероятным. В настоящее время существует ряд добавок, которые обычно используются для улучшения свойств бетонов и, в некоторых случаях, приводят к снижению стоимости материалов.В основном это связано с тем, что они являются побочными продуктами производства. Наиболее распространенными из них являются: пылевидная зола-унос (PFA) — продукт сгорания угля; доменный шлак (BFS), от производства чугуна, и; конденсированный микрокремнезем (CSF) из ферросилициевой промышленности. Пригодность таких материалов зависит от их реакционной способности, их стоимости (доступности) и их влияния на свойства получаемого бетона. Все это влияет на внутреннюю химию цементной системы, то есть pH, минеральный баланс, и их обычно более медленная реакция приводит к более длительному времени уравновешивания, поскольку продукты реакции добавки повторно уравновешиваются с продуктами гидратации цемента. Реакционная способность во всех случаях зависит от содержания стекла, размера частиц, состава (природы примесей) и внешних воздействий, таких как температура, влажность и состав увлажняющей жидкости.

Дым кремнезема: кварц , восстановленный в электродуговой печи — при улетучивании и окислении SiO образуется в основном стеклообразный SiO ₂ частиц диаметром »100 нм. Материал низкой плотности с 86-95% реактивного SiO ₂.

PFA : образуется в виде пыли в дымовых трубах над топками угольных электростанций.Имеют широко варьируемый состав в зависимости от условий работы печи и источника угля. Размер частиц может быть низким (50% <10 мм) или крупным (50% <40 мм). Частицы обычно имеют сферическую форму (образуются путем быстрого охлаждения из расплава) и могут быть полыми ( ценосфер, ) со сферами внутри или без них ( плеросфер ). Большая стекловидность (85-90%) с мелкими кристаллитами муллита (A ₃ S ₂) и кварца.

BFS : производится в доменной печи чугуна.Флюсы примесные оксиды и сульфиды. Контролируется состав (определяет качество железа). Лучше всего подходит для производства чугуна, когда S (CaO + MgO) / S (SiO ₂ + Al ₂ O ₃) максимально. В основном стекловидный (> 95%) и имеет собственное содержание CaO (около 40%).

Характеристики гидратации Пары кремнезема относительно быстро вступают в реакцию в цементной системе. Пасты требуют более высокого содержания воды, чем пасты без дыма кремнезема, если не добавлен суперпластификатор .Диоксид кремния расходуется в реакции с Ca (OH) ₂ и CSH с высоким содержанием извести, что приводит к образованию пасты с более низким (или отсутствующим) Ca (OH) ₂ и CSH с низким соотношением CaO: SiO ₂ (возможно всего 1,2). Характер процесса реакции CSF-цемент приводит к эффективному заполнению пор и последующему улучшению механических характеристик (пасты с низкой пористостью прочнее, чем пасты с высокой пористостью). Поэтому смеси микрокремнезема и ОРС используются в производстве высокопрочного бетона (HSC) с прочностью на сжатие, обычно превышающей 100 МПа. PFA проявляет то же пуццолановое действие, что и CSF (см. График выше), но обычно имеет гораздо меньшую реактивность из-за более крупного размера частиц. Кроме того, содержание оксида алюминия (около 30%) и железа (около 10%) способствует образованию продуктов, отличных от CSH, но даже в этом случае общие отношения C / S могут быть значительно ниже в смесях PFA -OPC, чем в чистом OPC. . (Обратите внимание, что для всех смешанных цементов характерны градиенты состава.) Другие продукты включают гидрогранат, например C ₁₂ A ₃ FS ₄ H ₁₆ был обнаружен в ценосфере PFA , обнаруженной в выдержанной пасте (Rogers and Groves, Adv.Cements Research , 1 , 841, (1988)). BFS имеет характеристики гидратации, отличные от CSF и PFA . Имея собственное содержание CaO, он не является пуццоланом как таковой (т.е. он не зависит от внешних источников CaO для его активации — хотя его реакционная способность повышается такими активаторами, как Ca (OH) ₂, Na ₂ CO ₃, NaOH и т. Д.). Обычно BFS демонстрирует начальный всплеск активности в смесях OPC-BFS .За этим следует период относительно бездействия, который может длиться шесть месяцев или более, в зависимости от температуры, размера частиц и состава водной фазы, прежде чем продолжающаяся гидратация потребляет оставшиеся стекловидные зерна. Гидротальцит (гидрат гидроксида алюмината магния) и гидрат геленита (C ₂ ASH ₈) обычно встречаются в пастах BFS-OPC вместе с эттрингитом, моносульфатом и CSH, но опять же, содержание Ca (OH) ₂ составляет значительно снижен, и CSH имеет более низкое отношение Ca / Si по сравнению с чистым OPC.Уникальной характеристикой BFS являются его электрохимические восстанавливающие характеристики. E _h были измерены значения <-500 мВ относительно SHE (стандартный водородный электрод) в поровых флюидах, извлеченных из смесей 85% BFS - 15% OPC, отвержденных в течение 28 дней. Это сопоставимо с примерно +100 мВ, измеренным для эквивалентных паст OPC. Эта особенность имеет важное значение для использования смесей BFS для иммобилизации отходов и для механизмов пассивации стали.

Влияние смешивающих агентов на микроструктуры пасты .

На долговечность цементных паст сильно влияют: (i) внутренний химический состав и (ii) микроструктура пасты. В первую очередь, промышленные добавки к побочным продуктам влияют на формирование микроструктуры пасты. В чистых пастах OPC два типа пористости влияют на общий объем пор. Изолированные поры — это полностью , окруженные продуктами гидратации, так что перенос материала в пору и из нее ограничен. Связанная пористость — это то, через что существует непрерывный путь между областями микроструктуры.Непрерывная или взаимосвязанная пористость часто (хотя и не всегда) связывает внутреннюю часть пасты с внешним миром, так что агрессивные химические вещества могут проникать внутрь пасты и разрушать ее, что сказывается на стойкости пасты. Указанные выше смешивающие агенты воздействуют на микроструктуру, вызывая уменьшение степени взаимосвязанной пористости. Особенно это касается паст, содержащих BFS. Хотя общая пористость, определенная по рассеянию нейтронов, все еще значительна, взаимосвязанная пористость, измеренная методами проникновения (например,грамм. MIP) низкий.

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ — способность продукта противостоять изменениям, вызванным его средой обслуживания. Долговечность включает влияние механических повреждений, например истирание, тепловое расширение, но чаще связано с химическими эффектами, например Сульфатное воздействие, вызванная хлоридом или общая коррозия стальной арматуры, реакция щелочных агрегатов и т. д.Al ₂ O ₃ .SO ₃ .12H ₂ O) и SO ₄ ^2- в присутствии водного Ca ²⁺ с получением эттрингита. Переход из фазы с высокой плотностью в фазу с низкой плотностью может вызвать расширение и растрескивание. Растрескивание открывает новую связанную пористость, которая ускоряет перенос сульфата в цементное тесто и разрушение пасты. (Попробуйте записать уравнения для преобразования моносульфата в эттрингит).

Отсроченное образование эттрингита : — сравнительно недавно обнаруженная проблема, связанная с деградацией продуктов паровой отверждения.Для этого был предложен ряд механизмов (и возник по крайней мере один серьезный правовой конфликт, связанный с возложением ответственности за отказавшие бетонные изделия). Предполагается, что температурный цикл, используемый при отверждении паром, дает некристаллический предшественник эттрингита, который при охлаждении и по прошествии некоторого длительного периода времени кристаллизуется, поглощая необходимое количество влаги.

Карбонизация : — снижение pH матрицы из-за реакции между растворенным CO ₂ и известковыми фазами в пасте.На поверхности есть зона газированного продукта, проникающая внутрь на расстояние, определяемое пористостью пасты. Карбонизация может в конечном итоге потреблять Ca (OH) ₂ и C-S-H, разложение C-S-H приводит к постепенному декальцинированию до очень низких соотношений Ca / Si и, в конечном итоге, до силикагеля. Следовательно, разрушение основной фазы связывания может привести к потере прочности. Более насущной проблемой является потеря высокого pH вблизи стальной арматуры. PH больше примерно 10.5, как полагают, сохраняет на стали пассивную пленку, защищая ее от коррозии. Поэтому потеря pH увеличивает риск коррозии. Инженеры определяют минимальную «глубину покрытия», чтобы попытаться решить эту проблему, но, опять же, глубина проникновения зависит от пористости.

Влияние хлорида : — раньше было обычной добавкой к цементам для ускорения схватывания, но теперь это использование запрещено в конструкционных бетонах (как вы думаете, почему CaCl ₂ ускоряет схватывание цемента?).Однако взаимодействие хлоридов с затвердевшим бетоном является обычным, например противообледенительные соли, солевой туман и т. д. Проникновение составляет через связанную пористость , так что покрывающий бетон может быстро стать сильно загруженным растворимым хлоридом. Пассивирующие стальные пленки быстро дестабилизируются хлоридом, локально вызывая точечную коррозию и быстрое разрушение стали (коррозия сосредоточена в серии небольших участков). Существуют конкурирующие влияния щелочности и хлоридов, поэтому полезным параметром для мониторинга является соотношение [Cl] / [OH].

Коррозия стальной арматуры : Окисление Fe (m) до Fe ²⁺. Кроме того, дальнейшее окисление и катодные реакции приводят к образованию оксидов и оксигидроксидов Fe (III), которые образуют «пассивную» пленку с низкой проницаемостью, которая значительно снижает скорость коррозии. Там, где коррозия может продолжаться (путем депассивации), может произойти расширение продуктов коррозии на границе раздела цемент-сталь и последующее отслоение покрывающего бетона. Многие примеры этого можно увидеть в бетонных конструкциях.Отслаивание приводит к обнажению ранее внутреннего бетона как свежего участка для экологического ущерба.

Щелочно-агрегатная реакция (AAR) : Некоторые породы содержат кремнезем в умеренно реакционной форме. Как правило, кремни, опалы, кремни и деформированный кварц имеют высокую реакционную способность в бетонах. Реакция осуществляется за счет порового флюида с высоким pH и реактивного диоксида кремния и приводит к образованию гелевого продукта из силиката натрия, который содержит лишь небольшое количество кальция. Гель впитывает воду, вызывая набухание, что приводит к появлению трещин расширения в поврежденном бетоне.Степень расширения важна для обслуживания поврежденных конструкций. Недавнее исследование водозаборной башни плотины в Тасмании, Австралия, показало, что расширение AAR увеличило диаметр башни настолько, что впускные клапаны не смогли остановить поток воды, когда они были в закрытом положении.

Коррозия армирования стекловолокном : В отличие от стального армирования, стекловолокно вводится в произвольной ориентации и по всей пасте.Как правило, в виде пучков нитей (около 50 нитей) волокна будут иметь переменную длину (обычно до 2 см). Как и в AAR, высокощелочная текучая среда пор цемента воздействует на кремнистое стекло с образованием геля, впитывающего воду. Результатом является потеря эффективного диаметра волокна по мере того, как гель продолжает формироваться. Иногда кристаллы Ca (OH) ₂ прикрепляются к волокну и локально разрушают волокно (зазубрины), но более общая атака происходит даже при добавлении пуццоланов для минимизации зазубрин.Эта реакция разложения запрещает использование стеклобетона (GRC) в качестве единственной арматуры в конструкционном бетоне.

Производство цемента — обзор

6.5 Использование дополнительных вяжущих материалов для сокращения выбросов CO

₂ и секвестрация

Производство цемента является одним из крупнейших источников выбросов CO ₂. SCM частично или полностью использовались в качестве замены цемента или мелких заполнителей в строительстве, чтобы снизить потребность в цементе и соответствующие выбросы CO ₂ (Al-Harthy et al., 2003; Бабу и Кумар, 2000; Бондарь и Коукли, 2014; Cheng et al., 2005; Цзя, 2012; Хан и Сиддик, 2011 г . ; Кунал и др., 2012; Лимбахия и Робертс, 2004; Lothenbach et al., 2011; Маслехуддин и др., 2009; Наджим и др., 2014; Ночая и др., 2010; Сиддик, 2011; Сиддик и Беннасер, 2012; Toutanji et al., 2004). Некоторыми из установленных SCM являются летучая зола, микрокремнезем, доменный шлак, стальной шлак и т. Д. Пуццолановые материалы, такие как летучая зола, стальной шлак и цементная пыль (CKD), при использовании в качестве замены цемента, улучшают долговечность Срок действия бетона, так как пуццолановая реакция требует времени.Но прочность SCM в раннем возрасте вызывает беспокойство, так как уменьшение содержания цемента вызывает меньшую гидратацию и, как следствие, меньшее образование геля CSH (Lothenbach et al., 2011). Проблема низкой ранней прочности SCM может быть решена путем отверждения карбонизацией в раннем возрасте.

Помимо секвестрации CO ₂, отверждение карбонизацией также действует как механизм активации SCM (Monkman et al., 2018). Многие исследования пытались оценить влияние ACC на использование SCM (Monkman and Shao, 2006; Sharma and Goyal, 2018; Zhan et al. , 2016; Zhang et al., 2016; Чжан и Шао, 2018). ACC не только увеличивает степень гидратации альтернативных вяжущих материалов, но также улучшает характеристики бетона в раннем возрасте. Монкман и Шао (2006) оценили карбонизацию доменного шлака, летучей золы, шлака электродуговой печи (ЭДП) и извести. Все четыре материала по-разному реагировали при отверждении карбонизацией в течение 2 часов. Летучая зола и известь показали самую высокую степень карбонизации, за ней следовали шлак из EAF, тогда как измельченный гранулированный доменный шлак (GGBS) показал наименьшую реакционную способность по отношению к CO ₂.Кальцит был основным продуктом реакции из летучей золы, извести и шлака EAF, тогда как арагонит был получен карбонизацией GGBS. Sharma и Goyal (2018) изучали влияние ACC на цементные растворы, изготовленные с использованием CKD в качестве замены цемента. Было обнаружено, что ACC улучшает прочность цементных растворов в раннем возрасте на 20%, даже для растворов с более высоким содержанием CKD. В нескольких исследованиях была предпринята попытка оценить способность стальных вяжущих для шлака удерживать CO ₂ (Bonenfant et al., 2008; He et al., 2013; Huijgen et al., 2005; Huijgen and Comans, 2006; Ukwattage et al., 2017). Присутствие компонента C ₂ S в стальном шлаке делает его потенциальным вяжущим материалом, который может действовать как поглотитель углерода для секвестрации CO ₂ (Johnson et al., 2003).

Zhang et al. (2016) в своем исследовании обнаружили, что бетон из летучей золы более реактивен к CO ₂ по сравнению с бетоном из OPC. С уменьшением содержания OPC образовалась пористая микроструктура из-за недостаточной реакции гидратации.Увеличенное расстояние между зернами цемента способствовало более высокой вероятности реакции с CO ₂ и, следовательно, более высокой степени связывания CO ₂. Характеристики SCM, подвергнутых отверждению карбонизацией, в значительной степени зависят от тонкости материала и посткарбонизации от содержания воды. Более мелкий размер частиц SCM обеспечивает более высокую удельную площадь для эффективной реакции карбонизации. В связи с этим во многих исследованиях было замечено, что бетон, изготовленный с использованием SCM, имел лучшую реактивность по отношению к CO ₂, чем OPC (Monkman and Shao, 2006).Посткарбонизация содержания воды также играет доминирующую роль в определении производительности SCM. Посткарбонизация с достаточным содержанием воды необходима для полной гидратации и пуццолановой реакции SCM (Monkman and Shao, 2006).

Производство цемента | Американское литейное общество

Что такое портландцемент?

Многие путают термины «цемент» и «бетон». Портландцемент — это промышленный продукт, который входит в состав различных бетонных изделий.Портландцемент продается в виде мелкодисперсного порошка, который смешивают с водой и заполнителями, чтобы получить портландцементный бетон (PCC). Портландцемент состоит из силикатов кальция, алюминатов кальция, алюмоферритов кальция и, как правило, небольшого количества гипса. Когда в цемент добавляется вода, минералы кальция гидратируются и образуют гель. Этот гель удерживает заполнитель в бетоне.

Существует восемь типов портландцементов, каждый из которых имеет особые свойства и химические требования. Однако производственный процесс по сути тот же и является продуктом работы печи.Производство цемента — это двухэтапный процесс. Такие материалы, как известняк, содержащие оксид кальция, смешиваются с кремнеземом и глиноземными материалами, такими как песок, сланец или глина. Сырье обычно сушится и измельчается, а затем смесь нагревается во вращающейся печи с образованием клинкера. Затем клинкер смешивают с гипсом и другими материалами и измельчают до мелкого порошка (сито 200 меш), известного как портландцемент.

Как литейный песок используется при производстве портландцемента?

Литейный песок считается «альтернативным материалом», который может заменить первичное сырье.Сырье, используемое при производстве портландцемента, должно содержать в соответствующих пропорциях оксид кальция, кремнезем, оксид алюминия и оксид железа. Смеси портландцемента обычно содержат 10-12 мас.% Кремнезема и оксиды алюминия и железа (2-5 мас.%). Эти минеральные компоненты являются важными компонентами большинства формовочных песков, которые, следовательно, могут заменять первичные минералы. Согласно исследованию, проведенному Портлендской цементной ассоциацией в 2008 году, 13 из цементных печей страны получали формовочный песок. Измельченный ваграночный шлак также может использоваться в качестве сырья для производства цемента.

Как портландцемент работает с литейным песком?

Портландцемент

, изготовленный с использованием формовочного песка, соответствует всем требованиям к качеству и характеристикам портландцемента, изготовленного исключительно из первичных материалов. Исследование Американского литейного общества показало, что портландцемент, изготовленный из формовочного песка, может иметь более высокую прочность на сжатие, чем портландцемент, изготовленный из обычного сырья.

Литейный песок используется в качестве исходного сырья при производстве портландцемента. Различные типы портландцемента имеют разные химические и физические требования из-за различного использования цемента. Стандарт ASTM C-150, Стандартные технические условия для портландцемента, обозначает различные типы портландцемента.

Какие технические проблемы связаны с литейным песком при производстве портландцемента?

Химическая консистенция формовочных песков более важна, чем физические характеристики при определении пригодности для производства портландцемента.Содержание кремнезема в формовочном песке превышает минимальное 80% -ное содержание кремнезема, которое требуется для обжига портландцемента, и наличие других элементов, таких как железо и алюминий, является преимуществом. Содержание глины в формовочном песке может быть проблемой, если она создает проблемы с текучестью в цементных печах с процессами смешивания влажного сырья.

Хотя формовочный песок может быть отличным сырьем для производства портландцемента, расстояния транспортировки могут быть препятствием для поиска большего количества формовочного песка для печей портландцемента. В Соединенных Штатах всего 118 цементных печей, некоторые из которых владеют соседними карьерами, где известняк и другие первичные заполнители перерабатываются для производства цемента.

Существуют ли какие-либо особые вопросы обеспечения / контроля качества, о которых необходимо знать поставщикам и / или конечным пользователям?

Просеянный формовочный песок может быть желательным материалом для сырья для производства цемента, если расстояния транспортировки не препятствуют его использованию. Системы подачи печи предназначены для работы с крупнозернистыми материалами, а просеянный формовочный песок уже является мелким заполнителем.Это означает, что использование формовочного песка позволяет избежать затрат и воздействия на окружающую среду при измельчении другого сырья.

Литейный песок, предназначенный для цементной печи, должен быть просеян, чтобы на нем не было мусора, торцов керна, постороннего металла и посторонних материалов. В частности, посторонний металл может повредить системы подачи печи. Стыки керна можно измельчать и смешивать с другими потоками песка, если сохраняется химическая консистенция. Следует избегать использования формовочного песка из силиката натрия, поскольку этот конкретный тип связующего изменяет химический состав цемента.Самый большой ущерб для увеличения использования формовочного песка в производстве цемента — получение необходимого количества просеянного песка на постоянной основе.

Существуют ли какие-либо особые экологические проблемы, связанные с использованием литейного песка в портландцементе?

Ассоциация портландцемента разработала программу по повышению устойчивости производства и использования портландцемента. Использование формовочного песка в процессе производства портландцемента помогает создать более экологичный продукт.Для удовлетворения спроса на портландцемент требуется огромное количество сырья, содержащего известь, кремнезем, глинозем и оксид железа. Производство цемента — это очень энергоемкая промышленная деятельность.

Все о цементе: Всё о цементе — полезная информация

производство цемента, виды, марки цемента, про цемент.

Производство цемента

Основные виды цемента

Марки цемента

Что нужно знать о цементе?

Все о цементе от компании «АЛЬФА-СПК»

Виды цемента

Марки цемента, характеристики и соотношение

Расшифровка обозначений маркировки

Популярные марки цемента

История открытия и производства цемента в России и мире

Цемент и его разновидности | VseOBurenii.

Как производится цемент

Бетон против цемента: в чем разница?

Бетон против цемента: в чем разница?

Итак, из чего делают цемент?

Как производится цемент?

Все о производстве цемента

История цемента — CEMEX USA

Знаете ли вы?

История портлендского цемента

Производственный процесс

Типы портландцемента

Белый портландцемент

Гидравлические цементы с добавками

Цементы, соответствующие ASTM C1157, включают:

ВСЕ, ЧТО ВАМ НУЖНО ЗНАТЬ О ХИМИИ ЦЕМЕНТА С ДРЕВНИХ ВРЕМЕНИ ДО 2019 ГОДА

Производство цемента — обзор

6.5 Использование дополнительных вяжущих материалов для сокращения выбросов CO

Производство цемента | Американское литейное общество

Добавить комментарий Отменить ответ