Из чего производят цемент М400 и технические характеристики материала

Уникальный строительный материал – цемент, в зависимости от назначения и состава, имеет ряд видов и марок. Самым популярным и востребованным видом цемента является портландцемент, который в свою очередь делится на виды цемента и подвиды.

Популярные виды цемента: полный перечень

Портландцемент – это собирательное название целого «списка» цементов, обладающих индивидуальными особенностями, свойствами и сферой применения о которых пойдет речь в этой статье.

  • Портландцемент без добавок. Представляет собой мелкодисперсный порошок зеленоватого цвета – продукт помола клинкера, в котором отсутствуют минеральные добавки. Марки цемента и их применение – в зависимости от предела прочности на сжатие выпускаются следующие марки: 400, 500, 550 и 600. Область применения: возведение зданий и сооружений общего назначения, работающие в условиях отсутствиях агрессивного воздействия соленой и пресной воды. Марка 400 широко используется в частном строительстве для всех видов работ – приготовление бетона, кладочного и штукатурного раствора, заливка стяжки пола и садовых дорожек и т.п.;
  • Портландцемент с минеральными присадками. В частности в состав вводятся: доменный шлак, трепел, опока и другие активные минеральные вещества, улучшающие эксплуатационные свойства раствора и конечного изделия (водонепроницаемость, стойкость к коррозии, снижение вредного тепловыделения и пр.). Выпускаются следующие марки: 400, 500, 550 и 600. Область применения – аналогична портландцементу без добавок за исключением строительства особо морозостойких конструкций;
  • Быстротвердеющий портландцемент. Представляет собой продукт тонкого помола алито-алюминатного клинкера с регулируемым минералогическим составом. Отличается быстрым набором прочности в первые 72 часа после затворения относительно обычного портландцемента. Это актуально для возведения сооружений и изготовления ЖБИ, в которых по тем или иным условиям требуется получить высокую прочность на начальном этапе строительства. Выпускаются следующие марки: 400 и 500. Сфера применения: возведение большого количества сборных конструкций в условиях низкой температуры воздуха, в связи с уменьшением расхода цемента и упрощения технологии производства широко практикуется для заводского изготовления ЖБИ. Запрещается использование быстротвердеющего «связующего» для заливки массивных ЖБИ и ЖБИ которые по условиям эксплуатации должны обладать сульфат стойкостью;
  • Особо быстротвердеющий портландцемент. Изготавливается из особо тонко помолотого алит-алюминатного клинкера и гипса, что обеспечивает очень быстрый набор прочности в первые 3-е суток после затворения. Выпускаемые марки: 600 и 700. Область применения: строительство монолитных сооружений. При приготовлении бетонов и растворов не допускается использование минеральных добавок;
  • Шлакопортландцемент. В соответствии с названием, представляет собой портландцемент с добавкой доменного шлака. Характеризуется низким тепловыделением и усадкой, медленным схватыванием и медленным набором прочности относительно обычного портландцемента. В продаже имеются следующие марки: 300, 400 и 500. Используется в строительстве надземных, подземных и подводных сооружений работающих, в том числе в условиях воздействия соленой и пресной воды;
  • Сульфатостойкий цемент. Выпускается в следующих вариантах: сульфатостойкий портландцемент марки 400, сульфатостойкий портландцемент с минеральными присадками марки 300 и 400, сульфатостойкий шлакопортландцемент марки 300 и 400, пуццолановый портландцемент марки 300 и 400. Область применения: строительство массивных морозостойких сооружений работающих в условиях особо агрессивных сред;
  • Гидрофобный портландцемент. Представляет собой портландцемент в состав, которого вводятся специальные гидрофобные присадки, существенно уменьшающие водопоглощение и существенно увеличивающие морозостойкость. Выпускаются следующие марки: 300, 400, 500, 600 и 700. В соответствии с названием и свойствами используется при возведении сооружений гидротехнического направления, строительства дорожного покрытия и укладки взлетных полос аэродромов;
  • Портландцементы, произведенные из клинкера нормированного состава. Характеризуются очень точной формулой минералогического состава. Сфера применения – строительство и изготовление особо ответственных сооружений: мостовых переходов, автомобильных эстакад, опор ЛЭП и взлетных полос;
  • Декоративные портландцементы. Изготавливаются на основе белого клинкера с добавкой гипса, белого диатомита и колеров для цемента (сурика, ультрамарина, марганца, охры и пр.). Выпускаются следующие марки: 300, 400, 500. Используются для изготовления скульптур, тротуарной плитки, декоративных элементов зданий и отделочных работ.

Мы разобрались какие есть основные виды цемента. Также у всех цементов есть своя система маркировки, о которых мы уже говорили в прошлых статьях.

Цемент

Незаменимым материалом при постройке и ремонте сооружений считается цемент, который входит в строительные смеси как связующий компонент. Данный материал появился во времена Римской империи и с тех пор используется при строительстве во всех странах и не имеет аналогов. Цемент в переводе означает «битый камень» или «щебень», для его создания используют шлам, который состоит из глины и перемолотого известняка. Получившийся шлам обжигают при температуре от +1450 до +1580 градусов, после чего получившийся продукт измельчают до состояния порошка и смешивают с дополнительными ингредиентами такими как гипс и минеральные присадки.

Читайте также:  Делаем деревянный пол по лагам: варианты возведения пола

В итоге получается искусственно созданный порошкообразный материал для строительства, который при смешивании с водой образует кашицу, а при засыхании превращается в камень.

Состав

Рассматривая более подробно соединения продукта, нельзя не обратить внимание на то, что он может отличаться в зависимости от того, в какой стране производится. Итак, потребители могут столкнуться с такими наиболее распространенными составляющими:

  • глины разного вида, суглинки и глинистый сланец;
  • мел, известняк и иные карбонатные породы;
  • минералами, используемыми в качестве присадок, являются флюорит, аспарит, кремнеземы, глиноземы, плавиковый шпат.

Какой-то определенной формулы для изготовления раствора нет, так как разные производители предлагают свою формулу.

Разновидности цементирующих составов

Разделение опирается на преобладающий минеральный компонент. В настоящее время более 30 типов делят на 5 групп:

  • Биоцемент. Новейшая биотехнология получения состава из песка, мочевины, хлорида кальция и бактериальной смеси. Основное использование – восстановление костных тканей при сложных переломах и травмах позвоночника. Как строительный материал самовосстанавливающаяся смесь бактерий и лактата кальция активируется водой при появлении на зданиях трещин и сколов. Произведенный кальцит заполняет образовавшееся пространство.
  • Портландцемент. Самая большая группа, широко применяемая во всем мире. Содержится до 80 % силикатов кальция алита и беита.
  • Глиноземистый. Быстротвердеющее вещество, получаемое из тонко измельченных бокситов и известняка.
  • Кислотоупорный. Из измельченных кварцевого песка и кремнефтористого натрия. Затворяют водным раствором силиката натрия (жидким стеклом).
  • Магнезиальный. Высокопрочное быстро затвердевающее вещество с высокой адгезией к древесной поверхности. Производится на основе оксида магния.

Из глиноземистой группы выделяется узкоспециальные дорогостоящие расширяющиеся виды. Различается несколько типов расширяющихся смесей: пластифицированный, напрягающий, гипсоглиноземистый и водонепроницаемый. Решение ограниченного круга задач (заполнение микро- и макротрещин, склеивание железобетонных деталей, наружная штукатурка) и высокая цена обуславливают низкую востребованность.

Качества и виды портландцемента

Впервые этот материал был произведен в 1840 году французом Луи Века. Зеленовато-серый бетон внешне напоминал натуральный камень, добываемый на английском острове Портленд, отсюда и пошло его название. Выделяют несколько разновидностей:

  • Быстро твердеющий.
  • Нормально твердеющий.
  • Пластифицированный.
  • Сульфатостойкий.
  • Гидрофобный.
  • Дорожный.
  • С поверхностно активными органическими добавками.
  • Цветной и белый.
  • С умеренной экзотермией.

Для сырья при производстве портландцементов используется смесь из 75-78 % ракушечника, мела, мрамора, известнякового туфа и 22-25 % суглинков и глинистых сланцев. Скорость твердения и прочность камневидного вещества определяется количеством добавленных алита, белита и алюмината.

Базовые технические характеристики цементных смесей и цемента Мв частности

Для оценки качественных параметров цементных составов используется маркировка, указывающая на определенные свойства материала. Рассмотрим основные величины:

  • Прочность на сжатие – один из главных параметров, демонстрирующий способность 1 см³ готового бетона после 28-дневной выдержки противостоять разрушению под воздействием определенного веса. Например, кубический сантиметр, изготовленный из портландцемента марки М400, держит нагрузку в 400 кг.
  • Зернистость помола – указывает удельную поверхность частиц, входящих в 1 кг сухой цементной смеси, в среднем находится в пределах 3 000-3 200 кг/ м³. Чем меньше этот показатель, тем крепче будет бетон после затвердения.
  • Морозостойкость – демонстрирует способность готового цементного камня противостоять циклам замораживания/оттаивания и зависит от размера внутренних капилляров. Данный фактор зависит от того, из чего делают морозостойкий состав цемента – обычно это сульфатостойкие или алитовые смеси. Наименее способны противостоять перепадам температуры пуццолановые и шлаковые потртландцементы.
  • Скорость застывания – определенный отрезок времени для полноценного формирования структуры. По нормативам ГОСТ период схватывания должен наступать не ранее 45 минут, а окончательный срок застывания – не позднее 12 часов. Регулирование сроков осуществляется на стадии приготовления сухой смеси путем уменьшения или увеличения процентного содержания гипса (1,5-3,5%).
  • Густота – характеризует необходимое количество воды для затворения раствора в процентном соотношении к массе сухой смеси. В зависимости от химико-минералогического состав клинкерной массы показатель находится в пределах 22-28 %.
  • Равномерность изменения объемной составляющей – показатель изменений объема камня, выраженный в степени усадки или расширения в его твердой фазе. Большинство портландцементов допускает колебание первоначальных размеров в пределах 3-10 мм.
  • Тепловыделение – процесс выделения тела при гидратации цементного раствора. В результате неравномерного охлаждения и нагрева бетона в массе бетона появляются векторы напряжения, которые могут вызвать трещины покрытия. Снижение экзотермических явлений достигается при помощи количественного увеличения люмоферритов кальция и двухкальциевого силиката.
  • Набухание и усадка – эта техническая характеристика обуславливает способность цемента М400 и бетона изменять свой объем в зависимости от химических процессов, проходящих при гидратации. Набухание приводит к увеличению общей массы камня в пределах 3-5%. Усадка происходит в результате потери воды. Скорость усадочных процессов возникает при уменьшении влажности и может привести к появлению микротрещин.

Параметры смеси марки 400

Этот материал является чуть ли не базовым в строительстве. Его универсальность обусловлена приемлемыми параметрами и экономической рациональностью:

  • Выдерживает нагрузки до 400 кг/см².
  • Содержание гипса – не более 5%.
  • Содержание активных добавок – 0-20%.
  • Водопотребность – 22-26%.
  • Срок застывания – 10-12 часов.

Основные разновидности смеси:

  • Марка 400 Д0 – для устройства бетонных конструкций, контактирующих с пресными и минеральными водами.
  • Марка 400 Д5 – минеральные добавки, находящиеся в растворе, обеспечивают его высокие водостойкие и антикоррозионные параметры. Его используют при производстве плит, фундаментов и др.
  • Марка 400 Д20 (Д20Б) – обладает высокой прочностью уже на начальном этапе затвердевания. Служит для производства ЖБ-конструкций сборного типа, а также тротуарных и дорожных плит.
Читайте также:  Какой сайдинг лучше для обшивки дома – сравнение материалов

Тест на упаковке ХайдельбергЦемента

На упаковке настоящего HeidelbergCement есть одна «фишка» отличающая его от подделки.

На торце мешка расположен знак «Перевiр вогнем на оригiнал» (Проверь огнем оригинал).

При поднесении огня (спички, зажигалки) к этому знаку он пропадает. Затем медленно проявляется и обратно становится видимым.

Представители производителя утверждают, что этот знак есть только на оригинальных мешках и используются они только при заводской фасовке.

Тест на упаковке ХайдельбергЦемента

Поэтому можете смело доставать зажигалки в магазине и тестить качество цемента))

Тест на упаковке ХайдельбергЦемента

Цемент — это не тот материал, на котором стоит экономить.

Тест на упаковке ХайдельбергЦемента

Это тоже интересно:

  • Что такое полусухая стяжка пола? Отличия и преимущества
  • Стяжка по «теплому полу». Полы с подогревом
  • Армирование стяжки пола
  • Чистовая стяжка пола
  • Затирка швов кафеля. Как правильно затереть кафель.
  • «Преимущества» традиционной мокрой стяжки по маякам или зачем платить больше?
  • Гидроизоляция душевой кабины и санузла
  • Укладка кафеля на кухне (фотоотчет)
  • Замена нескольких плиток на стене
  • Обрезка напольного кафеля в дверном проеме
  • Как замешать раствор для полусухой стяжки в бетономешалке?
  • Гидратация цемента — что это такое?
  • Как можно сэкономить на цементе при устройстве стяжки?
  • Эпоксидная двухкомпонентная затирка от Plitonit (Плитонит)
  • Клей для плитки от Ceresit. Сравнение характеристик
  • Клей для укладки плитки — какой выбрать?
  • Затирка мозаики эпоксидной затиркой «Хамелеон»
  • Тест-сравнение грунтовки. Mapei против Ceresit
  • Электрический кабельный теплый пол. Устройство и установка
  • Плитка Inter Cerama. Отзыв и впечатления мастера.
Тест на упаковке ХайдельбергЦемента

материалы, цемент,

Тест на упаковке ХайдельбергЦемента

Портландцемент – что это такое?

Слово «цемент» ведёт своё происхождение ещё из античных времён. Цементумом в древнем Риме называли мелкотолчёный строительный камень, использовавшийся в качестве заполнителя глиняно-известковых строительных растворов.

Впервые цемент был изобретён римлянами, которые для придания известковым растворам большей прочности, добавляли в них измельчённые в крошку старые глиняные кирпичи и вулканический пепел – пуццоланы.

В дальнейшем технология производства цемента совершенствовалась, искались новые способы улучшить его эксплуатационно-технические свойства.

В результате появилось несколько разновидностей данного строительного материала, различающихся по своему составу и техническим характеристикам:

  • Романцемент. Изготовлялся и широко использовался в Римской империи, и в настоящее время в промышленных масштабах не производится. Отличался повышенным содержанием белита, как основного компонента.
  • Глинозёмистый. Содержит в качестве компонента свыше 50% оксида алюминия. Быстротвердеющая разновидность цементов.
  • Магнезиальный. Изготавливается на основе оксида магния. Отличается высокой твёрдостью и скоростью застывания, однако подвержен коррозионным воздействиям.
  • Кислотоупорный. Содержит силикат натрия и кварцевый песок, затворяемым раствором жидкого стекла.
  • Портландцемент. Самый распространённый на сегодня вид цемента, широко применяемый в строительных работах. До 70% его состава включают силикаты кальция – алиты.

История получения портландцемента

Ещё в Средние века было замечено, что при обжиге известняка, загрязнённого глиной, получается прочный водостойкий материал. В течение последующих веков шли постоянные эксперименты с целью улучшения полученного строительного состава.

При этом менялись составляющие компоненты, их соотношение. В итоге, в начале 19 века англичанином Д. Аспдином впервые была получена новая разновидность цементного порошка, названная впоследствии «портландцемент».

Такое имя ему дали по названию небольшого острова Портленд, расположенного в проливе Ла-Манш. Остров сложен известняками, которые издавна добывались в местных каменоломнях для строительных нужд.

Бетон, полученный при помощи портландцемента, по своей прочности и цвету напомнил изобретателю этот самый портлендский известняк.

Особенности обжига

В конечном итоге портландцемент на ¾ состоит из известняковых пород, и на ¼ из глинистых веществ. Обжиг смешанного сырья производится при достаточно высокой температуре – около 1500оС в течение нескольких часов. При этом обжиг происходит в несколько этапов, с различными температурами нагрева сырья.

  1. Сушка, при 200 градусах. На данном этапе происходит выпаривание воды из сырья.
  2. Предварительный подогрев – 600 градусов. Из смеси выжигаются органические включения, попавшие вместе с глиной, происходит процесс температурного разложения глинистых коалинитов.
  3. Декарбонизация – до 1200о. Известняковая составляющая декарбонизируется, одновременно завершается процесс разложения глинистых компонентов.
  4. Спекание сырья – 1350-1500о. Материал под воздействием высоких температур начинает расплавляться, спекаясь в однородную массу. В этой фазе нагрева происходит образование основного составляющего минерала портландцемента – алита.
  5. Постепенное охлаждение. После окончания фазы спекания полученный материал начинает медленно остывать. Температура понижается постепенно, в результате чего весь расплав разделяется на две составляющих – порошкообразную (собственно портландцемент) и застывшего стекла, полученного из кварцевых компонентов.  

Внесением в состав портландцемента дополнительных добавок, либо варьируя технологии производства, получают несколько его разновидностей. Все они различаются своими характеристиками:

  • Быстрозастывающий.
  • Пластичный.
  • Колерованные разновидности для получения цветного бетона.
  • Гидрофобный.

Химический состав, технические свойства и технология производства портландцемента регламентируется положениями ГОСТа.

Виды цементов и их применение

От содержания минеральных составляющих во многом зависят характеристики цемента и его разновидности. Основными из них являются:

  • портланцемент (пластифицированный, быстротвердеющий, пуццолановый) – имеет широкую область применения практически во всех строительных сферах;
  • глиноземистый – незаменим при срочных аварийных работах, в зимний период времени и при возможном воздействии минерализованных вод. Он быстро схватывается, но в условиях жаркого климата не применяется;
  • магнезиальный – используют при устройстве магнезиальных полов;
  • белый – относится к портландцементам, но имеет свои уникальные характеристики, которые позволяют изготавливать из него скульптурные композиции и архитектурные фасадные элементы. При добавлении в состав цветного пигмента белый цемент используют в качестве декоративных покрытий;
  • кислотоупорный – предназначается для изготовления бетонов и растворов с кислотоустойчивыми свойствами, но при воздействии воды и едких щелочей он теряет свою прочность;
  • гидрофобный – находит применение при производстве ячеистых бетонов, обладает высокой морозостойкостью и малым водопоглощением;
  • водонепроницаемый – основополагающий материал, используемый при устройстве гидроизоляции конструкций, испытывающих повышенную влажность, в том числе для заделки раструбов и трещин в железобетонных конструкциях, подвергающихся воздействию влаги;
  • шлаковый – применяют в подземных и подводных строениях, при изготовлении автоклавных материалов.

Сфера использования различных видов цемента зависит от его марки, которая выражается в цифрах, обозначающих прочность на сжатие в кг/см2. Наиболее распространенными являются марки 400 и 500, без которых при возведении любого строительного сооружения обойтись просто невозможно. Более прочный цемент – М600 – используется для военных объектов. С его помощью строят бункеры и, даже, ракетные шахты.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ)

ВРЦ – вещество, которое быстро схватывается и твердеет.

Чтобы получить ВРЦ сначала смешивают глиноземистое вяжущее вещество, гипс и высокоосновной гидроалюминат кальция. Все эти ингредиенты тщательно перемалываются, и получается конечный продукт. Самой главной характеристикой ВРЦ является высокая скорость схватывания. Для того чтобы он затвердел, хватает 10 минут.

Свое применение цемент нашел в заделке соединений и трещин в железобетонной конструкции, гидроизоляции и герметизации швов тюбингов и раструбных стыков зданий.

Изготовление белого цементного раствора

Производство белого цемента нуждается в отдельном рассмотрении. Материал широко используется в отделке поверхностей. После высыхания приобретает белый цвет.

В соединение смеси входят мергель, известняк, мрамор, песок и глина, но в меньшей степени в сравнении с серым цементом. Большую часть смеси занимает мраморная крошка. В смеси также допускается присутствие красящих окислительных элементов: железа, хрома, марганца, титана и других. Мел и каолин придают раствору белесый оттенок. К чистоте используемой воды предъявляются высокие требования, ее процент в общей массе не более 45%. Материал проходит несколько уровней очистки, поэтому на исходе получается цемент высокого качества. Обрабатываемая раствором из белого цемента поверхность не имеет изъянов.

Измельчение клинкера продолжается в мельничном агрегате, в котором установлена специфическая облицовка. Деликатность измельчения белого цемента гораздо выше, чем обычного серого. Поэтому смесь производится двух марок М400 и М500. Изделия из белого цемента не осыпаются, не разрушаются, за ними легко ухаживать. Поэтому материал применяется в создании разнообразных архитектурных строений и форм.

Важно отметить, что белоснежный цвет материала позволяет создавать другие оттенки. На заключительном этапе производства в смесь вносится определенный процент пигментных добавок.

Для производства каждого вида цемента используется особое оборудование, а производители придерживаются определенной последовательности действий. Поэтому рекомендуется приобретать цемент у производителей, которые уже зарекомендовали себя на строительном рынке, сопровождают свою продукцию сертификатами качества.

Как делают цемент: главных способа

Производство цемента в современных условиях осуществляется одним из трех способов:

  1. Мокрым. Ее главная особенность – замена извести мелом, а также процесс производства с добавлением воды. Сырьем для изготовления здесь становится шихта (смесь исходных материалов) с влажностью до 50%.
  2. Сухим. Эта технология с минимальными энергозатратами и себестоимостью, поскольку здесь несколько технологических операций объединены в один процесс. Поступая в шаровую мельницу, все компоненты одновременно и размалываются, и сушатся.
  3. Комбинированным. Этот способ производства объединяет особенности процессов сухой и мокрой технологии. Здесь по результатам обжига получается полусухой состав с влажностью 18%.

Сухой способ производства

Как делают цемент по сухой технологии:

  1. Исходное сырье подвергают дроблению.
  2. Просушивают его до определенного уровня влажности.
  3. Высушенную смесь измельчают до состояния муки.
  4. Ее обжигают внутри вращающейся печи, после чего охлаждают и отправляют на склад.
Как делают цемент: главных способа

Мокрая технология производства

В отличие от сухого метода изготовления здесь после измельчения компонентов к ним дополнительно добавляют воду. В результате получается не мука, а сырьевой шлам, который и попадает в печь на обжиг, а затем – в холодильник на охлаждение. Уже охлажденные клинкер подвергают измельчению и дополнению добавками.

Комбинированная технология изготовления

Комбинированный способ производства цемента объединяет в себе этапы сухого и мокрого:

  1. Сначала по мокрой технологии получают сырьевой шлам.
  2. Шлам подвергают обезвоживанию и гранулированию.
  3. Гранулы проходят обжиг в печи, которая применяется для сухой технологии.