Что можно сделать с цементом. Свой бизнес: производство цемента. Инструкция, как сделать цемент: необходимое оборудование и технология. Перспективы цементного бизнеса – производство бетонных заборов
Несмотря на то, что чаще всего при проведении ремонтно-строительных работ используется цемент заводского производства, довольно часто встает вопрос о его самостоятельном изготовлении. Чаще всего сделать цемент своими руками – более удобное и выгодное решение, чем приобретение уже готового материала. Существует несколько методик, как сделать цемент своими руками правильно.
Виды цемента подразделяются по наличию основного минерала
- В романцементе преобладает белит. В настоящее время он не выпускается.
- В портландцементе преобладает алит. Он чаще всего применяется при проведении строительных работ.
- В глиноземистом цементе преобладают алюминатные фазы.
- Магнезиальный цемент изготавливается на основе магнезита.
- К смешанным цементам относятся цементы, которые получаются путем смешивания различных видов цементов с минеральными добавками, шлаками и воздушными вяжущими.
- Кислотоупорный цемент изготавливается на основе гидросиликата натрия.
Чаще всего под цементом подразумевают портландцемент и различные цементы на основе портландцементного клинкера. По прочности цемент разделяют на марки, которые определяются пределом прочности при сжатии. По прочности цемент подразделяется и на классы. Класс цемента выражается в числах от 30 до 60.
Вернуться к оглавлению
Инструменты и материалы, необходимые, чтобы правильно сделать цемент
Чаще всего цемент изготавливается на цементных заводах. Для изготовления цемента и цементных смесей в домашних условиях понадобятся следующие инструменты и материалы:
- емкости для материалов;
- емкость, в которой будут смешиваться компоненты;
- лопата для подачи материалов;
- строительный миксер или дрель с насадкой;
- песок, известь, шлак и другие материалы (выбираются в зависимости от рецепта приготовления цемента).
Вернуться к оглавлению
Свойства и состав цемента
Цемент является неорганическим искусственным вяжущим веществом, которое используется чаще всего в качестве строительного материала.
График отношения воды к цементу для цементов разных марок. Марки цемента обозначены над кривыми.
При затворении водными растворами солей, водой и прочими жидкостями он образует пластичную массу, которая спустя некоторое время затвердевает и образует камневидное тело. Цемент используется для приготовления строительных растворов и для , имеет свойство набирать прочность во влажных условиях, чем существенно отличается от прочих минеральных вяжущих, которые твердеют исключительно на воздухе.
Во время строительства необходимы такие материалы, как панель, блок, кирпич. Чтобы возводимая конструкция была прочной, необходимо связать строительные материалы так, чтобы в результате получилась монолитная система. Чтобы это осуществить, используют портландцемент. Его прочность определяется коэффициентом прочности при сжимании или изгибании состава, в основе которого состоят в соотношении 1:3. Около месяца этот раствор содержится в условиях особого режима влажности и температуры. Существуют разновидности данного цемента, которые отвечают различным эксплуатационным требованиям. К примеру, повышенная стойкость к воздействию влаги.
Вернуться к оглавлению
Как правильно сделать цемент?
Любой состав, который используется для строительства, включает в себя воду, песок, выступающий в качестве заполнителя, и вяжущие вещества: гипсовый порошок, известка, цемент. Сделать состав самостоятельно очень просто. Для этого сухой песок или известь смешивают с сухим цементом, при этом песка должно быть от 2 до 5 частей. В некоторых случаях замешивают 1 часть цемента с 2-мя частями известки и добавляют 9 частей песка. Эта смесь используется при возведении стен и фундаментов, при проведении внутренних и внешних штукатурных работ, при устройстве стяжки на полу и т.д. Песок, который используется для приготовления раствора, должен обязательно быть чистым. Для этого его просеивают сквозь специальное сито.
При замешивании раствора важно правильно подобрать пропорции компонентов. Они выбираются в зависимости от целей, для которых будет использоваться смесь. Для создания фундаментов делается замес песка и цемента в соотношении 2:1 или 1:1, при выполнении штукатурных работ – 6:1, кладочных – 3:1. На качество смеси оказывает влияние содержание жидкости в составе – оно не должно превышать 65%. Такое количество воды придаст раствору пластичность и гибкость, облегчая строительные работы и положительно влияя на долговечность создаваемой конструкции.
Чтобы соблюсти нормы, при изготовлении раствора используют только теплую воду. Ее аккуратно заливают в заранее смешанные компоненты, а после тщательно перемешивают весь раствор. Большое значение играет однородность изготовленной смеси. Чтобы ее обеспечить, необходимо уделить особое внимание качеству используемого песка. Ни в коем случае нельзя использовать заиленный или речной песок. Если используется гравий, то его нужно предварительно хорошо промыть и просушить.
Цемент и песок добавляют в емкость небольшими порциями, даже если необходим небольшой объем смеси. Смешивать компоненты лучше всего при помощи миксера или обычной дрели со специальной насадкой. Использовать раствор необходимо в течение 30 минут с момента приготовления. По истечении получаса начинаются необратимые процессы затвердевания.
Качество материала тоже имеет большое значение – неправильное хранение цемента или применение некачественного песка могут свести к нулю все усилия. Цемент следует хранить при низкой влажности в теплом месте. Осуществляя покупку, обязательно обратите внимание на условия, при которых хранился цемент. Если условия были ненадлежащими, то вязкость готовых смесей будет значительно занижена, соответственно, прочность готовой конструкции тоже.
Приготовление смеси для оштукатуривания или кладки является одним из технологически сложных и трудоемких видов строительных работ. Лишь доскональное соблюдение всех пропорций и надлежащее качество используемого материала гарантирует положительный результат. Необходимо знать, что кладка и штукатурка предполагают ряд определенных условий для отвердевания.
Вернуться к оглавлению
Как сделать цемент так, чтобы он не растрескивался?
Для предотвращения растрескивания цемента и-за воздействия минусовых температур используется обычный раствор соды. Ведущий инженер из Австрии доказал эффективность этого. При проведении опыта раствор соды добавлялся в готовый цемент так, чтобы на 1 л цементной смеси приходился 1 кг соды, которая была разбавлена в 3 л воды. Полученную смесь выдерживали 15 часов при температуре -32°, а после сушили около 3 ч. В итоге цемент совсем не изменил своих свойств. Специалисты сделали вывод, что, добавляя в портландцемент соду, можно гарантировать очень хорошую морозоустойчивость применяемого цемента.
Вернуться к оглавлению
Как правильно сделать цемент для различных нужд?
Глиноземистый цемент быстро затвердевает.
Как правильно сделать цемент, чтобы, например, склеить металл и стекло? Этот вопрос сложный лишь на первый взгляд. Следуя рекомендациям, вы без труда сможете изготовить цемент не только для строительных нужд, но и для решения различных бытовых задач.
Существуют технологии приготовления составов с особыми свойствами. К примеру, состав на основе едкой извести используется для заделки полов в комнатах (известь на водной основе смешивают с водой и золой до получения вязкой кашицы), ремонта железных изделий (готовится смесь с добавлением толченого графита, извести, бланфикса и лака). Замазка для печей готовится с добавлением графита песка, извести, костного угля и крови быка.
Лучшим цементом считается цемент, который изготовлен из порошка свинцового глета, который просушивается в печи и смешивается с глицерином. Такой раствор по всем прочностным характеристикам превосходит портландский сорт. Помимо всего прочего, он не боится высоких температур, влаги, не образует трещин, имеет уникальную способность склеивать любые материалы.
Существует еще китайский способ изготовления цемента, с помощью которого можно склеить мрамор, кожу, фарфор, фаянс и многое другое. Чтобы его приготовить, в состав добавляется 54 порции извести, 6 порций квасцов и 40 порций взбитой свежей животной крови. Состав тщательно перемешивается. В жидком виде такой цемент можно использовать в качестве водонепроницаемой краски.
Своими руками можно изготовить и цемент для склеивания минералов. Для этого следует 6 порций мастики на основе свинца добавить в растопленный белый воск. Необходимый цвет можно придать путем добавления в процессе приготовления в состав небольшого количества краски.
Чтобы зацементировать камни или плиты, используют следующий состав: 1 порцию смолы и серы, растворенную предварительно в различных емкостях, соединяют, а после добавляют туда 3 порции свинцового глета и 2 порции размолотого песка. Камни и сухие плиты смазывают олифой, а после этого готовой смесью заливают промежутки и трещины. Это покрытие очень хорошо защитит камень от перепадов температур и осадков.
Цемент, который склеит стекло, также можно сделать самостоятельно. Для этого 1 порцию извести нужно растереть с 2,5 порции яичного белка, добавить 1 порцию воды и 5,5 порции гипса. Полученную смесь тщательно перемешивают и сразу наносят на склеиваемую поверхность. Можно воспользоваться и другим рецептом: на небольшом огне растворяют 10 порций желатина, соединяют с 15 порциями уксусной эссенции, а после добавляют в состав 5 порций аммония двухромовокислого.
Очень трудно иногда бывает наклеить стекло на поверхность, сделанную из металла. Для этих целей пригодится следующий рецепт приготовления цемента: 125 г порошкообразной канифоли, 75 г сурика железного, 36 г белого воска смешивается и нагревается на небольшом огне, после образования жидкости смесь снимается с огня и в нее добавляется 18 г качественного скипидара. Смесь перемешивается деревянной ложкой и остужается. Для этих же целей можно смешать 1 порцию воска и 10 порций смолы, расплавить на огне и тщательно перемешать. Такая смесь без проблем приклеит стекло на металлическую поверхность.
Существует несложный способ для приготовления цемента, который склеит разбитые янтарные вещи. Для этого готовят слабый раствор едкого калия, смачивают им поверхность янтаря, которую необходимо склеить, и затем, слегка подогрев, с усилием необходимо прижать друг к другу сломанные части. Склеивание происходит столь прочно, что в местах склейки не остается ни малейшего следа.
Как видите, знания по изготовлению цемента в домашних условиях, помогут вам решить множество бытовых задач. Следует помнить, что на качество цемента и изготовленных из цемента конструкций повлияют условия хранения материалов, свойства исходных компонентов и правильный замес раствора.
4 / 5 ( 2 votes )
Сложно найти человека, который не знаком с таким востребованным строительным материалом, как цемент. Ни одна стадия возведения объекта, начиная с закладки фундамента и заканчивая отделочными работами, не обходится без применения этого вяжущего вещества. При промышленном и гражданском строительстве используются кирпич, фундаментные блоки, стеновые панели. Но как добиться того, чтобы эти составляющие образовали единую конструкцию, прочную, долговечную. Вот тут на помощь приходит цемент. На сегодняшний день – это единственное вещество, способное создать из любого набора материалов монолитное изделие, которое на протяжении десятков и сотен лет только увеличивает прочностные характеристики.
Но какой процент людей задавался вопросом, из чего получают цемент, какие компоненты делают этот материал незаменимым? Наверно, немногие. Попробуем вкратце разобраться с этим вопросом, опишем, как происходит изготовление цемента.
Общие сведения
Цемент относится к неорганическим веществам. Вяжущие свойства он приобретает при взаимодействии с водой или водными растворами солей. Отметим, что это единственный вяжущий материал, который повышает прочностные характеристики при влажных условиях. В этом его отличие от гипса, который твердеет на воздухе.
Сегодня большая часть многоэтажных зданий выстроена именно благодаря бетонным конструкциям и заливке цемента
Так, что же такое – цемент? Это измельченное минеральное сырье со специальными модифицирующими добавками. В зависимости от наполнителя, выделим следующие виды:
- Портландцемент. Наиболее широко распространенный вид, включающий до 80% силиката кальция. Сфера применения не ограничена. Используется как при основных работах, так и при отделочных, поскольку возможно добавление красителей, повышающих декоративные свойства.
- Глиноземистый. Отличительная черта – ускоренное твердение, что дает возможность применять на объектах, требующих срочной реставрации (ликвидация разрушений после аварий, пожаров, затоплений).
- Магнезиальный. Главный элемент – оксид магния, добавляющий прочность, повышающий адгезионные свойства по отношению к древесине. К недостаткам относится повышенная вероятность коррозии, сужающая сферу применения.
- Кислотоупорный. В качестве наполнителя выступает гидросиликат натрия, который затворяется жидким стеклом. Служит основой для кислотостойких бетонов, растворов. Актуален при обустройстве объектов химической отрасли.
Структура
Изготовление цемента осуществляется на базе следующих компонентов:
- клинкера, основа которого – глина и известняк. Клинкер определяет прочность материала, производится при обжиге глиносодержащего и известнякового сырья. При нагреве плавится, образуя гранулированный состав с повышенной концентрацией кремнезёма, измельчается, повторно подвергается обжигу;
Цемент изготавливают на заводах, в промышленных масштабах
- гипса, влияющего на продолжительность процесса твердения цементного состава. Вводится, согласно рецептуре, как камни или готовый порошок, концентрация которого не превышает 5%;
- модифицирующих добавок, расширяющих область использования материала за счет приобретения специальных эксплуатационных свойств.
Используемое сырье
Массовое производство материала осуществляется на специализированных предприятиях. Можно попытаться изготовить цемент самостоятельно, так сказать, для личных нужд. Но работа эта неблагодарная, требующая специальных знаний технологии производства, точного соблюдения пропорций, чего сложно добиться в домашних условиях.
Лучше воспользоваться продуктом, изготовленным под наблюдением специалистов на высокопроизводительном оборудовании. Для изготовления цементного состава необходимы следующие специальные компоненты:
- природное карбонатное сырье (известняк-ракушечник, известковый туф, мел). Доля в суммарном объеме продукта составляет 74-82%. Структура исходного материала определяет степень эффективности взаимодействия используемых ингредиентов при обжиге;
- глинистые породы (глинистый сланец, суглинки, лесс). Процентное содержание глиносодержащей породы составляет 26-18%.
Для производства цемента применяют:смесь из известняка и глины – клинкер
Специальные добавки
При изготовлении применяются и другие компоненты (соли, окислы кальция, магния, фосфора), но их концентрация незначительна. Добавки вносятся для получения каких-либо определенных свойств – жаропрочности, кислотоустойчивости и пр. Чтобы получить возможность регулировать время схватывания цементного раствора, при изготовлении добавляют гипс.
Изготавливают материал с обязательным введением специальных добавок, повышающих эксплуатационные характеристики состава. Технология производства предусматривает применение следующих корректирующих компонентов:
- Добавок на базе ископаемого сырья с высокой концентрацией глинозема.
- Улучшителей, содержащих кремнезем.
- Ингредиентов, полученных из глинистых пород.
- Компонентов, полученных из апатитов и плавикового шпата.
«И сказали друг другу: наделаем кирпичей и обожжём огнём. И стали у них кирпичи вместо камней» (Ветхий завет, Бытие, 11-3)
Данный материал является логическим продолжением статьи о самане и публикуется как продолжение к с его разрешения;).
Речь у нас пойдет не о домах и об убежищах, а об использовании «нанотехнологий» в строительстве - о строительных смесях и бетонах. В основном конечно о строительных смесях, т.к. бетон это строительная смесь с наполнителем.
Для начала о паре вещей, на которые мало кто обратил внимание в статье daMIR"а. А именно «трамбуют, заливают 6-миллиметровым слоем известкового раствора нормальной жирности и укладывают очередной слой грунта», «если к землебиту добавить 1-2 мешка цемента то стоять будет вечно» и одному не напечатанному комментарию моего коллеги (озвученному в беседе) который посоветовал добавлять немного перепревшего навоза в саман.
Дело в том что во всех этих случаях применялась добавка связующего вещества (неорганического или органического), которые значительно повышали влагостойкость и прочность стен из самана. А о крепости строительных смесей на основе извести можете судить сами на примере Римского Колизея – там камни соединены подобным раствором.
Ну а теперь собственно к делу.
Честно говоря я хотел начать изложение с ОФИЦИАЛЬНОЙ истории цемента и предложить использовать после БП промежуточный результат данной эволюции. Но позавчера я посмотрел 4 серию цикла «История. Наука или вымысел» под названием «Алхимия пирамид» и это перевернуло все мои мысли.
В данном фильме рассказывается о гипотезе французского химика Иосифа Давидовича, подтвержденной группой исследователей российской академии наук о том что пирамиды были построены из бетона (искусственного камня – т.е. цемента с наполнителем, прошу не путать с портландцементом). Если Вы не сможете посмотреть этот фильм ознакомится с гипотезой можно например , или . В фильме и статьях подробно описываются доказательства этого.
Весь сыр бор из за того что современная технология производства цемента (портландцемента) требует достаточно сложных промежуточных технологий для создания температур обжига около 1450 градусов, что не возможно было в древнем Египте. Давидович предположил, что египтяне использовали ХОЛОДНУЮ технологию цемента (то есть смесь из природных материалов не обжигалась, но также под воздействием воды превращалась в камень) и назвал ее геополлимерный(указывая что в состав входят и менеральные и органические вещества) цемент, он даже ее продемонстрировал.
ВОТ ОНО –думаю. Найду рецепт и все будет ГУД.
Но не все так просто – свой рецепт Давидович не раскрывает, кто либо другой рецепт этот особо не ищет – по причине того что дешевле портландцемента вряд ли что-то будет, а исследования требуют денег. В этом заинтересованы только историки. Да и материалы для изготовления геополимерного цемента будут гораздо дороже чем для современных цементов.
Короче рецептуры именно Давидовича в открытых источниках нет. Дошло до того что некоторые личности с физикохимическим образованием утверждают что сама идея цемента с основным вяжущим веществом не подвергаемым термической обработке – абсурдна. Оставим это на их совести - это не моя цель. Моя цель найти легко доступный аналог портландцемента.
И пару простеньких БПшных рецептов:
Есть такая книга «Энциклопедия забытых рецептов» 1994 года выпуска, и хотя в ней собраны рецепты кустарей и ремеслиников конца 19 начала 20 века, некоторые вещи возможно использовать и после БП. Залез в раздел цементов и нашел там рецепт водостойкого белого цемента для БП: 75% мела + 25% обожженного до красного каления каолина. И все. По мне так не сильно затратно – меловые горы в природе существуют, а каолин (белую глину) вполне реально заменить другой обожженной глиной.
Плиний (Древний Рим) приводит состав гидротехнического бетона из извести, пуццоланы(горные породы, состоящие из рыхлых продуктов вулканич. извержений пепла, пемзы и др. в СССР месторождения П. и трасса имеются па Сев. Кавказе (г. Нальчик), в Крыму (гора Карадаг) и Армянской ССР) и битого туфа в пропорции 1:2:1
А что же нам делать, если нет рядом ни Нила ни меловых гор. Наши предки, например, в цемент добавляли толченый чеснок или белок яйца. Я сначала думал, что это сильно затратно, но как оказалась органического связующего возможно добавлять всего около от 0,1 до 1 процента от общей цементной массы для увеличения прочности, если оно вводится параллельно с неорганическим.
Поэтому после всего прочитанного я решил наплевать на историю цемента и попытаться изучить закономерности составления цементных смесей. Что из этого получилось судить вам.
Для начала определился с требованиями - строительная смесь после БП должна удовлетворять следующим требованиям:
Доступное сырье, отсутствие дорогих/редких или сложно получаемых компонентов.
Достаточно простая технология производства
Прочность современного портландцемента для меня не нужна. И хотя даже сейчас стоят здания «на яйце», отковырять от стены которых кусок цемента не совсем легко. Такая крепость без соблюдения сложной рецептуры не достижима. Да и нужна ли? Посмотрите на настоящие камни египетских пирамид – скажем честно - крошится. И кстати если вы откроете любой учебник по бетону, то там написано что такие параметры бетона как прочность, водоустойчивость и т.д. ВО МНОГОМ зависят от наполнителя (гравия, керамзита и т.д.), а не только от цемента.
Определим, что именно называем цементом - порошкообразный строительный вяжущий материал, который - обладает гидравлическими свойствами. То есть при взаимодействии с водой или другими жидкостями цемент образует пластичную массу (цементное тесто), которая, затвердевая, превращается в камнеподобное тело.
Для начала немного теоретической части , естественно не моей, и кстати большая половина касалась штукатурки. Но сами знаете «муж да жена – одна сатана».
Вяжущие материалы в зависимости от происхождения подразделяются на неорганические - известь, гипс, цементы, растворимое стекло и органические - битумы, дегти и смолы.
Добавки к вяжущим - материалы, добавляемые к растворам для ускорения или замедления твердения вяжущих, а также специальные добавки.
Неорганические гидравлические вяжущие смеси, которые нас могут заинтересовать это известково-шлаковые, известково-пуццолановые(вулканические), известково-зольные вяжущие и гидравлическая известь.
В зависимости от свойств добавок их можно разделить на следующие группы: активные минеральные добавки; поверхностно-активные добавки; добавки для ускорения и замедления схватывания вяжущих.
Активными минеральными гидроизоляционными добавками называют природные или искусственные вещества, которые при смешивании в тонкоизмельченном виде с известью-пушонкой и затворении водой образуют тесто, способное после твердения на воздухе продолжать твердеть и под водой.
Активные минеральные добавки применяют при производстве различных видов цемента для экономии его расхода и расхода других вяжущих при приготовлении раствора и для придания растворам гидроизоляционных свойств.
К природным активным минеральным добавкам относятся породы осадочного происхождения
- диатомиты - твердые породы, состоящие преимущественно из скопления микроскопических панцирей диатомитовых водорослей и содержащие главным образом кремнезем в аморфном состоянии; - трепелы - горные породы, состоящие из микроскопических, преимущественно округлых, зерен и содержащие главным образом кремнезем в аморфном состоянии;- опоки - уплотненные диатомиты и трепелы;- породы вулканического происхождения;- пеплы - породы, содержащие алюмосиликаты и находящиеся в природе в виде рыхлых, частично уплотненных отложений;- туфы - уплотненные и сцементированные вулканические пеплы;- пемзы - камневидные породы, характеризующиеся пористым губчатым строением – ил (и хотя это органика, это я сам воткнул сюда, т.к. это единственное что представляю как выглядит и где искать;))
К искусственным активным минеральным добавкам относятся:- кремнеземные отходы - вещества, богатые кремнекислотой, получаемые при извлечении глинозема из глины;- обожженные глины - продукт искусственного обжига глинистых пород (керамзита, глинита, цемянки) и самовозгорающиеся в отвалах пустых шахтных пород (глинистых и углистых сланцев);- топливные золы и шлаки - побочный твердый продукт, образующийся после сжигания при определенной температуре некоторых видов топлива, в составе минеральной части которых преобладают кислотные окислы;- доменные гранулированные шлаки - кислые и основные, получаемые при выплавке чугуна и превращаемые в мелкозернистое состояние путем их быстрого охлаждения
(Примечание: а по мне после БП проще всего размельченный кирпич, тем более понятно где его брать или пережженная глина)
Поверхностно-активные добавки - это преимущественно органические вещества, способные изменять связь между водой и поверхностью частиц вяжущего. Тут было мно че написано не понятного – не буду приводить, просто сажу что можно поэкспериментировать с мылом или спиртом – теоретически их не большая прибавка может ОЧЕНЬ сильно изменить свойства цемента.
И наконец добавки для ускорения и замедления схватывания вяжущих веществ
Для замедления схватывания гипса применяют следующие замедлители: водный раствор животного клея (мездровый, костный) 10%-ной концентрации, гашеную известь, щелок.
Водный раствор клея вводят из расчета 0,2-0,5% (на сухое вещество) от массы гипса; это удлиняет срок схватывания на 20-30 мин. В летнее время ввиду склонности к загниванию эту добавку готовят из расчета не более трехдневной потребности.
Гашеную известь вводят в количестве 5-20% от массы гипса -время схватывания гипса замедляется на 15-20 мин.
Щелок вводят в растворы в количестве 1-2% массы гипса.
Возможно добавление еще и органических вяжущих материалов - вещества орг. происхождения, способные переходить из пластич. состояния в твердое или малопластичное в результате полимеризации или поликонденсации. По сравнению с минер. вяжущими материалами они менее хрупки, имеют большую прочность при растяжении. К ним относятся продукты, образующиеся при переработке нефти (асфальт, битум – сложновато будет сделать), продукт термич. разложения древесины (деготь – намного более интересно). (Ил я перенес на верх, хоть и не научно – зато более реально). И те же небезызвестные: толченый чеснок, белок яйца, навоз и т.д.
Ну и наконец - Практические советы или несколько частностей о вяжущих материалах :
Глина
. - это мягкая, мелкодисперсная разновидность горных пород. При разведении водой образует пластичную массу, легко подвергающуюся любому формообразованию. При обжиге глина спекается, твердеет и превращается в камневидое тело, а при более высоких температурах обжига расплавляется и может достичь стекловидного состояния.
Глина состоит из различных минералов, поэтому бывает разного цвета. Служит вяжущим материалом для приготовления глиняных растворов, применяемых при кладке печей, штукатурке, изготовлении кирпича, глинобитных стен, глиносоломенной кровли и других работах.
Глина имеет свойство впитывать воду до определенного предела, после которого она уже не в состоянии ее впитывать или пропускать через себя. Это свойство глины используется для создания насыпных гидроизоляционных слоев.
Гипс
. Сырьем для получения строительного гипса служит природный гипсовый, или, как его часто называют, алебастровый камень. Залежи гипсового камня имеются во многих районах страны. Изготавливается путем обжига и помола или помола и обжига.
В зависимости от условий термич. обработки, скорости схватывания и твердения гипсовые вяжущие материалы могут быть:
1) быстросхватывающимися, быстротвердеющими и низкообжиговыми (т-ра обжига 110-190°С). К низкообжиговым относятся строительный, формовочный, высокопрочный гипсы и гипсоцементно-пуццолановое (вулканические) вяжущие.
2) медленносхватывающимися и медленнотвердеющими высокообжиговыми (т-ра обжига 600-900°С). Ангидритовые вяжущие используют после совместного помола с катализаторами твердения- известью, обожженным доломитом и др. Гипсо-во-ангидритные вяжущие материалы применяют для изготовления панелей, перегородок, плит, стеновых камней, архитектурно-декоративных изделий, моделей и форм в фарфоро-фаянсовой и керамич. пром-сти, ортопедич. корсетов и др.
Известь
. Известь и микробов убивает, и воздух от вредных аэрозолей очищает лучше всяких кондиционеров с фильтрами.
Процесс производства извести не трудный, но для него нужна печка и уголь. Процесс выжигания происходит при температуре от 800 и выше. На дровах такой режим трудно создать. В обыкновенной домашней печке за одну топку можно выжечь килограмм-полтора сырья. Из него получится после гашения примерно полведра известковой сметаны или ведро извести для побелки.
В среднем печку топят пять-шесть месяцев в году. Нетрудно подсчитать, сколько можно выработать за отопительный сезон. Хватит на добрую стройку.
Сырьем для производства извести служат известковые камни. Отличают их от простых камней тем, что они легче бутовых камней и гранита и на вид серо-голубого цвета. Легко царапается металлическими предметами. И самое главное, если на них капнуть кислоту, то они начинают шипеть и пениться, но это концентрированную кислоту – ее после БП достать согласитесь сложно. Поэтому могу рассказать для поиска еще вот что: известняк осадочные породы, которые образовались уплотнением осадков мировых океанов. Поэтому при ударе молотком они раскалываются слоями И еще такими камнями очень часто делают железнодорожные насыпи. Иногда такой щебенкой делают поверхностную обработку автодорог. Если в вашей местности есть завод по производству силикатного кирпича, то вообще отлично. Это производство использует то сырье, которое вы ищите. Думаю, что способ «приобрести» камни с завода вы найдёте.
Процесс выжигания такой: уголь должен быть просеян на сите с ячейкой 10 на 10 мм. Известковые камни не толще 20 мм, 10-15 мм - ещё лучше. Большие камни легко долбятся молотком, по слоям.
Растапливаете печку. Засыпаете ведро угля, когда хорошенько разгорится, разровняйте топку кочергой, насыпьте еще полведра угля. После этого начинаете закладывать сырьё на уголь, раскладывайте равномерно в один слой, после этого дайте печке снова разгореться, после этого засыпьте полведра угля так, чтобы сырьё накрылось. После этого возьмите пару совков того угля, что отсеяли (пыли) и насыпьте сверху, чтобы жар продержался до утра. Утром можете начинать вынимать.
Выемку лучше делать специальными клещами. После того как камни вытащили, осмотрите их. Хорошо отожженные камни белого цвета и гораздо легче сырья.
Затем известь следует разгасить. Процесс гашения ведут на улице. В металлическую посуду надо залить воды, а затем туда понемногу сваливают полученную продукцию. Разложение извести идет очень бурно, поэтому следует быть очень осторожным.
Через пару дней известь готова к применению. Погашенная известь превращается в тесто, которое можно хранить много лет. От продолжительного хранения свойства извести могут даже улучшиться. Для получения вяжущего раствора известковое тесто смешивают с песком. Такой раствор используют при кладке фундаментов под печи, дымовых труб высотой до 4-5 м и применяют для оштукатуривания стен домов и печей.
Для повышения водостойкости известковых растворов, в них вводят тонкомолотые обожженную глину, бой кирпича или вулканические породы (пепел). При тонком подборе рецептуры можно получить изобретенную в 1756 году англичанином Д. Смитом гидравлическую известь. Получаемую обжигом известняка с глинистыми примесями - продукт умеренного обжига (не до спекания) мергелистых известняков (мне к сожалению это ничего не говорит), содержащих от 6 до 20 % глинистых примесей. Гидравлическая известь имеет свойство затвердевать не только на воздухе, но и в воде.
В конце статьи хочу привести метод выяснения оптимальной пропорции компонентов бетона.
В основе его лежит метод подбора состава бетона по абсолютным объемам, который предполагает полное отсутствие пустот при приготовлении бетонной смеси.
Все что нам потребуется это - ведро, литровая банка и, собственно те наполнители, из которых будет состоять бетон, как правило, это щебенка, цемент, песок, и вода.
Для начала, посчитаем сколько в ведре умещается банок воды, выливая их туда одну за другой. Получим, к примеру, 10 штук. Запишем.
Затем, наполним ведро щебнем до краев и будем наливать в него воду банкой наполненной тоже всклянь, чтобы знать, каким объемом воды мы наполнили ведро. Когда вода достигнет краев, запомним количество залитой воды. Это будет объем пустот, после загрузки щебня. Допустим, получили 5 банок.
Теперь вывалим все из ведра, банку вытрем насухо и засыплем в ведро столько банок песка, сколько залили в заполненное щебнем ведро, в нашем случае 5 штук.
Снова заливаем воду и считаем банки, пока вода не достигнет поверхности песка. Скажем, получили 3. Эта цифра покажет нам объем цемента, который потребуется для заполнения всех оставшихся пустот, после загрузки щебня и песка.
Вот собственно и все. В нашем случае (для наших щебня и песка) пропорции заполнителей и цемента для нашего бетона будет следующими: щебень – 10 частей, песок – 5 частей, цемент – 3 части.
Заметим, что за прочность бетона на сжатие отвечает, в основном щебень, поэтому от качества щебня будет зависеть и прочность бетона. В результате использования щебня, мы улучшим такие характеристики как: прочность, долговечность, понизим усадку и ползучесть бетона, а также сэкономим цемент – самый дорогостоящий компонент в составе бетона.
Мелкие заполнители отвечают за прочность бетона на сдвиг, для этого они должны равномерно и плотно заполнить пустоты между зернами щебня.
Что касаемо раствора для укладки кирпича или камня, то методика аналогична, но меряем только песок цемент и воду.
И наконец, все это ТЩАТЕЛЬНО перемешиваем – это и есть секрет удачных строителей.
В самом конце скажу, что как сами уже догадались я не все это сам придумал – источников было ОЧЕНЬ много, поэтому могут быть ошибки. Но моей главной целью было показать, что в случае необходимости замену цементу можно придумать и показать возможные направления поиска, как сказал один из коллег, когда все наладится;)
Материал используется очень широко. Его применяют как самостоятельный продукт и вводят в растворы. Все это благодаря свойству сухой смеси - она может становиться пластичной при добавлении воды и через некоторое время отвердевать, превращаясь в . Ее характеристики несколько варьируются в зависимости от состава, поэтому важно знать, из чего делают цемент.
В его составе всегда пять основных ингредиентов. Разберем их на примере портландцемента, одной из самых востребованных разновидностей:
- окись кальция - не меньше 61%;
- кремния диоксид - не менее 20%;
- глинозем около 4%;
- окись железа - не меньше 2%;
- окись магния - не менее 1 %.
Необходимые минералы добывают открытым способом, это:
- Карбонатные породы: доломит, мергель, ракушечник, мел и другие известняки.
- Глинистые породы: лесс, суглинки, сланцы.
В качестве добавок используются апатиты, плавиковый шпат, кремнезем, глинозем и т.д.
Портландцемент
Отвердевает на воздухе и в воде. Минеральные добавки отсутствуют. Широко используется для возведения разноплановых монолитных конструкций.
Сульфатостойкий
Его особенность - повышенная устойчивость к химическим агрессивным средам. Характеризуется невысоким коэффициентом насыщения. Это позволяет применять сульфатостойкий цемент для строительства гидротехнических, и т.п.
Пуццолановый
Глиноземистый
Кислотоупорный
В состав входит кварцевый песок и кремнефтористый натрий. Замешивается не водой, а жидким стеклом. Используется для получения кислотостойких покрытий. Не выдерживает постоянного воздействия воды.
Пластифицированный
Изготавливается со специальными добавками, придающими морозостойкость и повышенную подвижность приготовленным на этом цементе растворам. Они приобретают большую прочность, лучше сопротивляются коррозионным воздействиям и отличаются повышенной водонепроницаемостью.
Шлакоцемент
В его рецепт включается шлак, процент содержания которого может варьироваться от 20% до 80% от массы продукта. Это удешевляет материал, замедляет скорость его отвердевания и увеличивает жаростойкость. Применяется для возведения наземных, подводных и подземных объектов.
Как делают цемент
Технология изготовления заключается в получении и последующем измельчении . 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 , где обжигается около четырех часов. Температура процесса составляет порядка 1500 о С. 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.
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:
- Сырье дробится до получения зерен мелкой фракции.
- Подготовленные гранулы сушатся до достижения нужной влажности. Это делается, чтобы облегчить последующие операции.
- Ингредиенты смешивают в определенных пропорциях. После чего измельчают, получая муку.
- Порошок подается во вращающуюся , 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.
Отправим материал вам на e-mail
Цемент − один из самых распространённых строительных материалов. Он используется как в качестве компонента для приготовления растворов, так и в виде самостоятельного продукта. Используется как связующий материал, который при взаимодействии с водой образует пластичную массу, а затем при высыхании становится твёрдым камневидным. Поговорим о том, из чего делают цемент на производстве.
Цемент − самый востребованный продукт, используемый в строительстве
Данная продукция используется одинаково широко по всему земному шару. Строители в Древнем Риме уже умели изготавливать растворы, которые обладали гидравлическими свойствами. Сегодня мировые разработки шагнули далеко вперёд. Человечество научилось создавать продукт, способный твердеть не только в сухих условиях на воздухе, но и во влажных.
Сегодня лидерами производства считаются такие страны, как Китай, США и Индия. Причём Китай производит в несколько раз больше продукции, чем два других лидера вместе взятые, темпы строительства в Поднебесной также крайне высоки. Заводы по производству продукции возводят в непосредственной близости к точкам добычи сырья, чтобы на его себестоимость не влияла цена доставки компонентов.
Так из чего делают цемент? Состав его может незначительно отличаться в зависимости от типа. Для примера возьмём наиболее популярный вид цемента − портландцемент, который более всего востребован в строительстве. В его состав входят:
- оксид кальция (CaO) −минимум 62%;
- диоксид кремния (SiO 2) −минимум 20%;
- глинозём (Аl 2 O 3) − минимум 4%;
- оксид железа (Fe 2 O 3) −минимум 2%;
- магния оксид (MgO) −минимум 1%.
Дополнительно к нему подмешиваются добавки. Химическая формула цемента не определена, поскольку существуют различные виды и марки продукта. Для производителя и потребителя гораздо более важную информацию дают показатели минералогического состава.
Этапы производства и нормативная документация
Пришло время узнать, как получают цемент. Нужно отметить, что данное производство относится к категории сложных. Технически оно представляет собой процесс смешивания клинкера и гипса.
Производственный процесс можно разделить на два основных этапа:
- получение клинкера;
- измельчение основного вещества и введение добавок.
Цемент получают одним из способов:
- сухим;
- мокрым;
- комбинированием обоих.
Выбор технологии напрямую зависит от качества сырья. На всех этапах производства лаборатория определяет характеристики будущей продукции, согласно установленным нормам. В России действует система ГОСТ. Для каждого типа цемента разработаны свои технические условия, которым он должен соответствовать. Большинство из стандартов были приняты ещё во времена существования Советского Союза. Чаще всего применяются:
- ГОСТ 969-91 (технические условия для глинозёмистой и высокоглинозёмистой продукции);
- ГОСТ 10178-85 (технические условия для портландцемента);
- ГОСТ 30515-97 (общие технические условия);
- ГОСТ 22266-94 (технические условия для сульфатостойкой продукции).
Основные характеристики продукта
Технические характеристики определяются согласно марке продукции. Она обозначается на упаковке в виде цифр с буквой «М» впереди. Фактически число означает прочность при сжатии и является величиной условной.
Обсудим основные характеристики продукта.
| Характеристика | Описание |
|---|---|
| Прочность | Именно это число фигурирует в марке цемента. Испытываемый образец сжимают в течение 28 дней, после чего данные вычислений заносят в документацию. Измеряется прочность в МПа. |
| Зависимость цемента от воды | Плотность самого продукта превосходит плотность воды, отчего различные марки впитывают разное количество жидкости. Очень важно при производстве цементных растворов, какое количество воды требуется для определённой части продукта. Её избыток сделает верхний слой конструкции из цемента непрочной. |
| Фракция готовой продукции | Чем тоньше помол цементных частиц, тем дороже он будет стоить. На производстве тонкость помола определяется путём просеивания частиц через мелкие сита, данная характеристика указывается на упаковке. Однако стоит учитывать при работе, что слишком мелкие частицы (40 мкм) потребуют больше воды при создании раствора. Многие производители смешивают мелкие и крупные фракции для создания идеального продукта. |
| Устойчивость к низким температурам | Погодные условия в некоторых странах довольно суровые. К цементу предъявляются требования устойчивости при многократном замораживании и размораживании. Если строительная конструкция состоит только из цемента и не имеет добавок, после замораживания вода внутри увеличивается в объёме, что постепенно приводит к растрескиванию. |
| Устойчивость к коррозии | Окружающая среда негативно влияет на конструкцию из цемента. Чтобы обеспечить его стойкость к коррозии, вносят в состав полимерные добавки или корректируют минералогический состав путём замены одних компонентов на гидроактивные. |
| Скорость затвердевания | Этот показатель также важен. Производители учитывают его так, чтобы скорость не была стремительной или медленной. Регулируют показатель путём добавления гипса. |
Типы продукции по сфере использования
Прежде чем подойти к вопросу о том, как сделать стандарт цемента, поговорим о тех типах, которые сегодня производятся и используются повсеместно.
| Наименование цемента | Описание | Сфера использования |
|---|---|---|
| Сульфатостойкий | Стоек к химическому воздействию агрессивных сред, изготавливается из дроблёного клинкера, имеет малую степень затвердевания. | Бетонирование подземных, подводных конструкций, массивов, при создании изделий, которые будут эксплуатироваться в сложных погодных условиях. |
| Портландцемент (в том числе и белый) | Не содержит в составе минеральных добавок, застывает как на воздухе, так и в воде. | Для создания монолитных конструкций, декорирования, считается самым популярным типом продукции. |
| Глинозёмный | В состав входит глинозёмистый шлак и гипс, отлично работает в условиях высокой влажности, имеет высокую скорость затвердевания. | Для создания водонепроницаемых конструкций, требующих цемент, стойкий к коррозии. |
| Пуццолановый | Содержит клинкер и активные минеральные добавки. | Используется для создания конструкций подводных и на Крайнем Севере. |
| Пластифицированный | Содержит добавки, делающие цементный раствор мягким и пластичным. | Для создания конструкций с изгибами. |
| Кислотоупорный | Содержит кремнефтористый натрий и кварцевый песок, растворяется жидким кварцевым стеклом, а не водой. | Стоек к агрессивному воздействию кислот. |
| Шлакопортландцемент | На четверть состоит из гранул шлака. | Применяется для создания массивных конструкций в большом строительстве. |
Многие ошибочно полагают, что б етонная конструкция сама по себе − изделие довольно прочное. Это не так. При воздействии агрессивных сред цементные связи разрушаются, поэтому в строительстве очень важно правильно подобрать тип и марку продукции.
Важно! В подавляющем большинстве случаев под цементом понимают именно портландцементы и другие типы, изготовленные на основе клинкера.
Что такое цементный клинкер
Прежде чем подробно описать технологический процесс, коснёмся основного компонента цемента − клинкера. Этот гранулированный промежуточный продукт получается путём обжига в печи смеси глины и известняка при температуре +1450°C. Известняка требуется 3/4, а глины − 1/4 часть. Их можно заменить схожими по качеству материалами. Известняк − это мел, мергель или другие породы.
В процессе обжига происходит плавление, в результате чего образуются разные по величине гранулы − клинкер. При его помоле и соединении с добавками, преимущественно с гипсом, и получается цемент.
Из чего делают цемент: основное сырьё
Основу любого типа современного продукта составляет минимум компонентов. Все они создаются природой. В основе цемента:
- карбонатные породы;
- глина;
- корректирующие добавки.
Расскажем о каждом из них подробнее.
Карбонатные породы − это мел, мергель, известняк и известняк-ракушечник, туф известковый, мрамор. Все они применяются в производстве цемента, исключение составляет только мрамор. Точное количество компонента определяется путём анализа его свойств и содержания. Порода может содержать гипс, кварц, доломит. Чем больше в её составе присутствует веществ с кристаллической структурой, тем тяжелее она плавится.
Глинистые породы, используемые в производстве цемента, − это глина, суглинок, лесс, монтмориллонит, глинистый сланец. Глина − порода осадочного происхождения с тонкодисперсной структурой. Её основное качество − пластичность при контакте с водой. Также она имеет свойство разбухать.
Для корректировки состава производители вносят добавки, содержащие кремний, железо, глинозём. Для них чаще всего заказывают отходы с других производств, например, пыль из доменных печей или пиритные огарки.
Дополнительно в состав цемента могут входить минерализаторы, шлам белитовый, иные отходы с производств.
Как делают цемент на производстве: три основных способа
Как мы говорили ранее, существует несколько способов изготовить цемент в условиях промышленного предприятия. Три основных метода:
- сухой;
- мокрый;
- комбинированный.
Сухой способ
В зависимости от свойств исходного сырья выбирают схему производства. Сухой способ делится на следующие этапы:
- дробление сырья;
- просушка до определённой влажности;
- помол компонентов после их соединения до получения муки;
- обжиг муки во вращающейся печи;
- охлаждение и отправка на склад.
Такой способ производства считается наиболее выгодным и менее энергозатратным.
Мокрый способ
Данный метод предполагает измельчение компонентов и добавление к ним воды. В итоге получается не мука, а сырьевой шлам. Он попадает в печь на обжиг, а затем − в холодильник. Охлаждённый клинкер перемалывается, и при необходимости вносятся добавки.
Комбинированный способ
В данном случае сначала мокрым способом получают сырьевой шлам, затем он обезвоживается, и получаются гранулы. Они проходят печь, используемую при сухом способе производства. Как правило, целесообразность данного способа исходит из качества исходного сырья и снижения себестоимости конечного продукта.
Любой из методов требует максимально тщательного смешивания сырья и тончайшего помола. Продукт должен получиться однородным. Готовая продукция складируется в цементных силосах, которые представляют собой башни. В них цемент аэрируется, что позволяет ему не слёживаться. Пакуется продукция в бумажные пакеты или не упаковывается, а отправляется навалом.
Как и из чего делают цемент: видео
Предлагаем ознакомиться с видео об этапах производства цемента:
Как сделать цемент в домашних условиях
Можно изготовить цемент своими руками. Однако для этого понадобятся два типа оборудования:
- мельница для измельчения клинкера;
- высокотемпературная печь для обжига.
На выходе получится цемент марок с низкой степенью прочности (не выше М200), в итоге такой продукт можно будет применять только для лёгких бетонных конструкций. Ещё одна проблема: сложность возникнет с выполнением анализов, поэтому качество цемента будет хромать.
Вам понадобится мел и каолин в пропорции 75% и 25%, соответственно. Сырьё измельчается в мельнице до однородного порошка. Оно должно хорошо перемешаться перед тем, как попасть в печь. После обжига вновь производится помол, затем необходимо добавить 5% гипса к полученной смеси. Продукт готов! Вне зависимости от того, купили вы продукт или самостоятельно его произвели, вам понадобится информация о том, как сделать цементный раствор.
Как приготовить цементный раствор
Чтобы начать строительные работы, потребуется приготовить цементный раствор. Каждый мужчина должен знать, как изготавливается смесь. Растворы на основе цемента бывают различного типа, но все они имеют один и тот же основной состав.
Состав цементного раствора
Стандартно для приготовления цементной смеси необходимо три компонента:
- цемент для связки;
- вода;
- наполнитель.
В качестве наполнителя используют песок, гравий, щебень и другие компоненты. Важнейшим правилом при получении является соблюдение пропорций.
| Марка цемента | Марка раствора | |||
|---|---|---|---|---|
| 100 | 75 | 50 | 25 | |
| 200 | - | 1:2,5 | 1:3 | 1:6 |
| 300 | 1:2,5 | 1:3 | 1:4,5 | - |
| 400 | 1:3 | 1:4 | 1:6 | - |
| 500 | 1:4 | 1:5 | - | - |
| 600 | 1:4,5 | 1:6 | - | - |
Статья