Цемент состав: из чего делают, состав, гост, характеристики, плотность, вес, отличие от бетона, сертификат соответствия, срок хранения, активность

Состав и свойства цемента. — Завод строительных смесей «ВосЦем»

Цементом называется вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера и необходимого количества гипса и добавок. Клинкер получают в результате обжига до спекания сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины или некоторых других материалов (мергеля, нефелинового шлама, доменного шлака), взятых в соотношении, которое обеспечивает образование в клинкере силикатов кальция, алюминатной и алюмоферритной фаз. Клинкер – один из важнейших компонентов цемента, от его состава зависят основные свойства цемента, полученного на его основе.

Смотрите интересные видео-ролики и читайте статьи от ВосЦем на канале Яндекс Дзен.

Введение в состав цемента до 15% активных минеральных добавок, предусмотренных стандартом, влияет на его свойства сравнительно в небольшой степени. Если ввести таких добавок больше (выше 20%), свойства получаемого продукта будут уже заметно отличаться от свойств цемента. Такой продукт называют пуццолановым цементом. Предусмотренный стандартом разрыв в дозировке гидравлических добавок от 15 до 20% сделан для того, чтобы более отчетливо различать цемент и пуццолановый цемент.

Удельный вес портландцемента колеблется в пределах 3,0-3,2. Объемный вес цемента в рыхлонасыпанном состоянии 900-1300 кг/м3, а в уплотненном 1400-2000 кг/м³. При расчете емкости складов объемный вес принимают равным 1200 кг/м³, а при объемной дозировке материалов для приготовления бетонной смеси 1300 кг/м³.

Цемент (ГОСТ 10178-76) выпускают без добавок или активными минеральными добавками, отвечающими требованиям ОСТ 21-9-74. К основным свойствам цемента относятся: прочность (активность), сроки схватывания, равномерность изменения объема, тонкость помола, плотность, водопотребность, водоотделение, морозостойкость, тепловыделение, сцепление со стальной арматурой.

Прочность – свойство материалов в определенных условиях и пределах, не разрушаясь, воспринимать те или иные нагрузки. Прочность цемента зависит от его потребности затвердевать при смешивании водой в прочное камневидное тело. По механической прочности цемент подразделяется на четыре марки: 400, 500, 550 и 600. Марка прочности определяется пределом прочности при изгибе образцов.
Подробнее — прочность цемента.

Сроки схватывания цемента определяют при испытании теста нормально густоты. Нормальная густота цементного теста характеризуется количеством воды затворения, выраженным в процентах от массы цемента. Равномерность изменения объема цемента определяют при испытании образцов кипячением в воде. Если цемент после вылеживания не обладает равномерностью изменения объема, то его нельзя применять в строительстве, так как могут появиться вредные напряжения и бетон разрушится. Тонкость помола цемента влияет на скорость его схватывания и твердения. Чем тоньше измельчен цемент, тем выше его прочность, особенно в начальный период твердения. Тонкость помола характеризуется также удельной поверхностью, т.е. суммарной поверхностью всех частиц, содержащихся в 1 кг цемента. Плотность цемента колеблется в пределах от 3000 до 3200 кг/м3.

Подробнее — скорость схватывания цемента.

Изменение объема цемента при твердении. По стандарту приготовленные из цемента лепешки при испытании кипячением в воде должны равномерно изменяться в объеме. Цемент, не удовлетворяющий этому требованию, применять в строительстве нельзя, так как это приводит к появлению вредных напряжений и даже разрушению бетона.
Подробнее — твердение цемента.

Водопотребность цементного теста. Вода добавляемая к цементу при затворении, необходима для нормального течения химических процессов, происходящих при твердении цемента, и для придания свежеприготовленному цементному раствору или бетону подвижности (пластичности, текучести), что обеспечивает плотность его укладки в форму или опалубку. Уменьшить водопотребность и увеличить пластичность цемента можно путем введения пластифицирующих органических и неорганических поверхностно-активных веществ, например сульфитно-дрожжевой бражки.

Подробнее — водопотребность и связующая способность цементного теста.

Водоотделение цементного теста – процесс отжима воды в затворенном цементном тесте, растворе или бетоне под действием силы тяжести зерен заполнителя и частиц цемента. Некоторое количество воды при этом выступает на поверхность уложенной бетонной смеси (наружное водоотделение), а часть воды скапливается под поверхностями зерен крупного наполнителя (внутреннее водоотделение).

Подробнее — водоотделение и водоудерживающая способность цементного теста.

Морозостойкость цементных растворов и бетонов – способность сопротивляться попеременному их замораживанию и оттаиванию в пресной или морской воде. Вода при замерзании превращается в лед, при этом она увеличивается в объеме примерно на 8 %. Это создает давление на стенки пор, нарушает структуру раствора или бетона и в конечном результате приводит к его разрушению.
Подробнее — влияние пониженных и повышенных температур на твердеющий цемент.

Тепловыделение. В процессе твердения цемент выделяет тепло. Если тепло выделяется очень медленно, то это обычно не вызывает возникновения трещин в бетоне. Если же этот процесс протекает сравнительно быстро, то применять данный цемент для возведения массивных сооружений не следует. Количество выделяющегося при твердении тепла можно уменьшить путем подбора соответствующего минералогического состава цемента, а также посредство введения некоторых измельченных активных минеральных и инертных добавок.
Подробнее — выделение тепла при твердении цемента.

Коррозионная стойкость цемента в основном зависит от плотности бетона или раствора и минералогического состава цемента. Коррозионная стойкость бетона уменьшается с увеличением его пористости и с повышением тонкости помола цемента.

Подробнее — коррозия цемента, виды коррозии и борьба цементной коррозией.

Состав цемента: компоненты, пропорции и соотношение

Сложно найти более востребованный строительный материал, чем цемент. Он широко применяется практически во всех отраслях строительной индустрии, да и в обустройстве жилища и подворья тоже. Поэтому классическое соотношение, в котором цемент составляет одну часть, а песок три, знают все. Если в этот состав добавить еще и необходимую часть воды, то получится раствор, который применяется, например, для штукатурки.

Оглавление:

1. Типы цементов по химическому составу
2. Маркировка в соответствии с прочностью
3. Другие виды маркировки

В цемент обычно входит меленый клинкер, а также гипс, глина, известняк, уголь и другие минеральные вещества. Характеристики, которыми обладает эта смесь, определяют пропорции, в которых входят в нее те или иные компоненты.

Если дать краткое определение, то цемент — это общее название целой группы вяжущих веществ, которые твердеют после смешивания с водой, не теряя потом полученной твердости.

Химический состав различных видов

В зависимости от того, какой состав имеет та или иная смесь измельченных минералов, какие дополнительные компоненты и добавки в нее входят, каково их соотношение, цемент делят на следующие группы:

• портландцемент;
• пуццолановый;
• шлаковый;
• глиноземистый;
• романоцемент;
• смешанный с наполнителями;
• магнезиальный;
• специальный (кислотоупорный).

Некоторые виды имеют множество подвидов. Например, группа, которую объединяет название портландцемент, включает в себя алюмоферритный, алюминатный, ферритный, белитовый, алитовый.

Что входит в состав различных групп?

О том, из чего состоит цемент, можно написать не одну большую книгу. Как уже указывалось, цемент – лишь общее название огромной группы строительных материалов, которые объединяет не столько состав (входящие в них компоненты и их соотношение), сколько предназначение.

Химический состав некоторых групп цементов в общих чертах описан ниже.

1. Портландцемент – это смесь, в которую входят продукты тонкого размола клинкера и гипса. Именно гипс и является основным вяжущим веществом. С химической точки зрения – это смешанный в определенной пропорции сульфат кальция с разнообразными силикатами кальция. Доля последних может составлять до восьмидесяти процентов. Исходное сырье, из которого производится портландцемент, представляет собой субстанцию, состоящую из известняка (до 78 %) и глин (до 25 %).

2. Глиноземистый представляет собой смесь клинкера, бокситов и других минералов. Состав по массе: от трети до половины оксида алюминия, от 35 до 45 % оксида кальция, от 5 до 10 % оксида кремния и до 15 % оксидов железа. Пропорции этих компонентов определяют свойства глинозёмистого раствора. Применяется он как в качестве самостоятельного вяжущего вещества, так и в качестве добавки к другим видам.

3. Романоцемент. Это смесь, в состав которой, кроме клинкера, входят мергели, как известняковые, так и магнезиальные. Содержание в нем оксида алюминия и кремнезема не должно быть ниже четверти по весу.

4. Магнезиальный. В него обязательно входит оксид магния, а также хлорид магния и сульфат магния в качестве затворителей. Последний используется реже и, главным образом для того, чтобы достичь повышенной устойчивости к воздействию воды. Применение определяется повышенной прочностью, а также способностью быстро схватываться и твердеть. Из комбинации магнезиального цемента в определенной пропорции с другими веществами получаются очень прочные полы. Из него же делают облицовочные материалы, точильные камни, абразивные круги, жернова, лестничные ступени и другие изделия, которые обычно работают под большой нагрузкой.

К магнезиальным относится и так называемый цемент Сореля, состав которого был разработан еще в позапрошлом веке французским ученым Станиславом Сорелем.

5. Кислотоупорный состоит из жидкого стекла, которое представляет собой водный раствор силиката натрия. Наполнителями служат устойчивые к воздействию внешней среды минералы, в том числе кварциты и кварц. Использование кремнефтористого натрия способствует повышению скорости затвердевания, а также его стойкости к воздействию воды. Применяют для возведения сооружений, которые подвергаются активному воздействию агрессивных факторов. Например, башни, резервуары на предприятиях химической промышленности.

6. Цемент, смешанный с наполнителями, условно можно отнести к отдельной группе, поскольку по составу он сильно отличается от других видов.

Марки

Маркировка определяется прочностными характеристиками получившегося бетона. Для определения марок берут состав, смешанный в пропорции один к трем (одна часть материала и три части чистого кварцевого песка). Смесь в таком соотношении разбавляют водой и создают из нее небольшие блоки следующих размеров:

• длина: 16 см,
• ширина и высота: по 4 см.

После отвердения полученные изделия испытывают с различной периодичностью. Блоки сдавливают на специальном оборудовании и определяют их прочность. Максимальная прочность проявляется после четырех и более недель просушки испытательного блока. В зависимости от полученных результатов вещество относят к определенной марке.

Наименее устойчивая смесь получает маркировку М100. Это значит, что испытательный блок выдержал давление до 10 МПа, или до 100 килограмм на сантиметр квадратный. Слишком подробно не маркируют, в стандартах большинства стран мира прописан шаг в сто единиц. Но достаточно часто встречается и шаг в пятьдесят единиц.

Наиболее прочным считается вещество марки М600. Сфера его применения – особо прочные сооружения военного и промышленного назначения. Смесь М600 с различными добавками и наполнителями в определенном соотношении позволяет создавать объекты, способные выдержать прямое попадание очень мощной бомбы. Соответствует качеству и цена. Он намного дороже, чем довольно высокопрочный М500.

В гражданском строительстве и в производстве многих материалов используют в основном, пожалуй, марки М300-М500. Этого диапазона прочности хватает для того, чтобы можно было возводить сооружения и создавать изделия с нужными характеристиками.

Другие виды маркировки

Кроме марок по прочности существуют также и марки по составу. Так, аббревиатура ПЦ означает нахождение в таре портландцемента. Аббревиатура ШПЦ – это шлакопортландцемент. Латинские буквы и цифры указывают на состав такого материала. Речь идет о массовом количестве клинкера и шлака.

Отдельная маркировка указывает на то, какое количество различных добавок содержится в составе:

• к примеру, если на мешке с вяжущим материалом написано Д15, это значит, что в нем имеется 15 % определенных добавок.
• буквы ПЛ указывают на содержание пластификаторов, которые, значительно увеличивают срок его хранения. Быстротвердеющий обозначается буквой Б.
• для обозначения водонепроницаемого используют аббревиатуру ВРЦ.

Существует также множество других видов маркировки, указывающих на те или иные свойства, наличие в нем разнообразных добавок и наполнителей.

Как делают цемент: технология производства цемента

Любое строительство или ремонтные работы невозможны без использования универсального строительного материала – цемента разных видов и марок. Мы настолько привыкли к этому продукту, что даже не задумываемся над проблемой, а как делают цемент.  Можно ли его можно изготовить в домашних условиях и не переплачивать?

СодержаниеСвернуть

Сразу ответим на вопрос – можно ли сделать цемент своими руками? Имея необходимое оборудование и исходные материалы – получить цемент в домашних условиях можно. На данный момент времени в Российской Федерации большим спросом пользуются мини-заводы по производству цемента, мощностью порядка 120 000 тонн цемента в год. Производить же цемент для единичной стройки экономически невыгодно. Проще и дешевле купить этот необходимый строительный материал на заводе или в магазине.

Состав цемента

Цемент получается при длительном дроблении клинкера и гипса. Клинкер — продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция.

При измельчении клинкера вводят добавки: гипс СaSO₄·2H₂O для регулирования сроков схватывания, до 15 % активных минеральных добавок (пиритные огарки, колошниковую пыль, бокситы, пески) для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента.

Производство цемента на заводах

На данный момент времени производителями цемента используются три технологии производства связующего:

• Мокрый способ.
• Сухой способ.
• Комбинированный метод.

Стоит заметить что «сухую» технологию используют зарубежные производители цемента: Египет, Турция и Китай. «Мокрая» же технология традиционно используется отечественными цементными заводами.

циклы производства цемента

Сухой способ

Здесь нет необходимости использовать воду. Исходный материал (глину и известняк) дробят на специальном оборудовании. Сушат и перемалывают в мелкодисперсную муку, смешивают пневматическим способом и подают на обжиг.

Образовавшийся в результате обжига цементный клинкер измельчается до соответствующей степени фракции, фасуется в упаковку и отправляется на склад готовой продукции. Данный способ позволяет снизить затраты на производство, однако отличается «капризностью» к однородности исходных материалов и является экологически опасным вариантом.

Мокрый способ

Неоспоримые достоинства данного метода заключается в возможности точного подбора состава исходного сырья при высокой неоднородности исходных компонентов: порода, вид породы и пр. Исходный материал (шлам) представляет собой жидкую субстанцию, содержащую до сорока процентов влаги.

Перед тем как сделать цемент, состав шлама корректируется в специальных технологических бассейнах. После выдержки сырья в бассейне, производится отжиг в специальных вращающихся печах и последующее измельчение.

Мокрый способ требует большего расхода тепловой энергии расходуемой на высушивание исходного сырья. Это существенно увеличивает себестоимость производства цемента, однако качество конечной продукции не страдает от возможной неоднородности клинкера, как при мокром варианте.

Комбинированные способы

Данная технология опирается на мокрый вид получения связующего. Промежуточную субстанцию обезвоживают по специальной технологии. Клинкер гранулируют с добавлением воды, после чего производят отжиг и последующее измельчение до той или иной марки цемента.

В числе достоинств комбинированного способа производства цемента: высокий выход «годного», возможность использования отходов металлургической промышленности.

Как делают белый цемент

Технология производства белого цемента незначительно отличается от технологии производства обычного «серого» материала. Как и обычный «серый» материал, белый цемент выпускают сухим и мокрым способом. Основное отличие технологии – обжиг исходного сырья при высокой температуре и резкое охлаждение в воде.

Клинкер белого цемента характеризуется как «маложелезистый» и содержит в своем составе: минеральные добавки, известняк, гипс, соли и другие компоненты. В качестве исходного сырья для клинкера используются карбонатная и глинистая порода (известняк, каолиновая глина, отходы обогащения, кварцевый песок).

В Российской Федерации белый цемент производится только на одном предприятии – ООО «Холсим (Рус) СМ» (до 2012 года ОАО «Щуровский цемент»). Большинство белого цемента поставляется на рынок России из-за рубежа следующими компаниями: «Холсим» (Словакия), «Cimsa иAdana» (Турция), «AalborgWhite»(Дания) и «AalborgWhite» (Египет).

Основное достоинство белого цемента его уникальная характеристика – белоснежность, а основной недостаток в разы большая стоимость по сравнению с обычным «серым» материалом.

Заключение

Теперь вы знаете, как делают цемент на заводе в общем случае. Информацию как правильно делать цемент во всех подробностях, цифрах, схемах, таблицах и других тонкостях смотрите в специальной литературе.

из чего состоит, пропорции компонентов, производство

Качества любого искусственного вяжущего определяются его способом изготовления и процентным содержанием сырьевых компонентов. Цемент не является исключением, из всех видов он относится к самым сложным. Это вещество получают путем измельчения до порошкообразного состояния гипса и обожженного однородного многокомпонентного клинкера и соединения их со специальными добавками. В итоге свойства и сфера применения вяжущего зависят от соотношения этих веществ между собой, температуры обработки и тонкости помола.

Оглавление:

1. Разновидности
2. Пропорции компонентов
3. Особенности маркировки

Группы цементов по составу

Главными компонентами являются оксиды алюминия, кальция и кремния, при затворении водой они образуют химические соединения, упрочняющиеся при затвердевании во влажной среде. Общие требования регламентируются ГОСТ 30515-2013, согласно этому межгосударственному стандарту все цементы классифицируются на группы, различающиеся по виду клинкера на портландцементные, глиноземистые и смешанные (ПЦ и сульфатоалюминаты). В первом случае типичный состав содержит CaО (67%), SiO

2 (22%), Al₂O₃ (5%), Fe₂O₂ (3%) и до 3% посторонних веществ.

Для производства глиноземистых и высокоглиноземистых цементов в качестве сырья используются бокситы и известняки (преобладает доля низкоосновных алюминатов кальция, процентное содержание Al₂O₃ возрастает до 50 %). Соотношения остальных компонентов у них зависят от целевого назначения и варьируются в следующих пределах: СаО – 35-45 %; А1₂О₃ – 30-50 %; Fe₂O₃ – 0-15 %; SiO

2 – 5-15 %. Для изготовления сульфатсодержащих смесей используются клинкеры на основе ферритов кальция.

В зависимости от пропорций компонентов и вещественного состава выделяют следующие востребованные в частном и промышленном строительстве группы:

• Портландцементы – самая популярная разновидность, представляющая смесь тонкого помола клинкера с преобладающей долей высокоосновных силикатов кальция и гипса. Сырьем служат известняк (до 78%) и глина (до 25%).
• Глиноземистые, изготавливаемые путем помола сырья из бокситов и известняков, обожженных или расплавленных до однородного состояния. Эти виды характеризуются высокой скоростью затвердевания, их используют как в качестве самостоятельного вяжущего, так и для производства специальных марок: водонепроницаемых, расширяющихся, напрягающихся. Из-за повышенной твердости клинкера они проигрывают портландцементу в энергозатратности и себестоимости.
• Шлакопортландцементы – с долей доменного, электротермофосфорного или топливных шлаков от 36 до 65%.
• Пуццолановые, с добавлением к продуктам помола ПЦ клинкера активных минеральных добавок. Их пропорция достигает 40%, из-за образования химических реакций с зернами цемента они имеют отличные от обычных марок свойства.
• Смешанные – получаемые путем совместного помола клинкеров разных видов или вводом многокомпонентных минеральных смесей (например, шлака и золы-уноса).

К реже используемым видам относят романцемент (соединение помола ПЦ клинкера и известняковых и магнезиальных мергелей, не производится промышленных масштабах), магнезиальные (затворяемые солевыми растворами, характеризующиеся высокой скоростью схватывания и стойкостью к механическим нагрузкам после застывания) и кислотоупорные составы на основе кварца, разводимые жидким стеклом.

Химический состав цементов разных групп

Пропорции клинкера и остальных компонентов:

Наименование	Вещественный состав сухой смеси, %			Минералогический состав клинкера, в % по массе
	Доля клинкера	Доля гипса	Другие добавки
Обычный ПЦ	До 80	1,5-3,5	Минеральные примеси – до 20%	ЗСаО х SiO2 – 45-67 2CaO х SiO2 – 13-35 ЗСаО х Al2O3 – 2-12 4СаО хAl2O3 х Fe2O3 – 8-16
Гидрофобный	До 90	—	Мылонафт, олеиновые кислоты – до 0,05
Тампонажный		—	Активная минеральная добавка – до 25 инертная – до 10 шлак – до 15 песок – до 10 пластификаторы – 0,15
Шлако-портландцемент	40-70	До 3,5	Гранулированный диатомитовый шлак – 30-60
Пластифицированный	До 90	—	пластификаторы – 0,15-0,25
Быстротвердеющий	90	1,5-3,5	Активная минеральная добавка – до 10	ЗСаО х SiO2 и ЗСаО х Al2O3 – до 65 2CaO х SiO2 и 4СаО хAl2O3 х Fe2O3 до 33
Высокопрочный	90	1,5-3	—	ЗСаО х SiO2 – до 70 ЗСаО х Al2O3 – 8
Декоративный (белый цемент)	80-85	—	Диатомит – 6 Инертная минеральная добавка – 10-15	3CaO х SiО2 – 45-50 2CaO х SiO2 – 23-37 ЗСаО х Al2O3 – до 15 4СаОхAl2O3хFe2О3 – до 2
Пуццолановый сульфатостойкий	До 60	До 3,5	Породы осадочного происхождения – 20-35 Лава, обожженная глина, топливная зола-унос – 25-40	ЗСаО х SiO2 — до 50 ЗСаО х Al2O3 – 5 ЗСаО х Al2O3 и 4СаОхAl2O3хFe2О3 – 22 Al2O3— 5 MgO – 5
Сульфатостойкий	До 96	До 3,5	—
Глиноземистый	99		1	Точные пропорции зависят от назначения СаО·Аl2О3 – преобладающая доля СА2 С12А7 C2S 2СаО·Аl2О3·2SiO2
То же, расширяющийся	До 70	20	Бура – 10
Напрягающийся	Клинкер ПЦ – 65-70 Глинозем – 13-20	6-10		Совместный помол глиноземистого и портландцементного клинкера

Сфера применения и основные свойства разновидностей приведены ниже:

Наименование	Оптимальная область использования, преимущества	Ограничения, возможные недостатки
Портландцемент	Монолитные и сборные бетонные и ж/б конструкции, изготовление растворов, дорожное строительство	Окончательный набор прочности – через 28 дней
ЩПЦ	Массивные сооружения, подвергаемые воздействию пресных и минерализованных вод. Характеризуется повышенной сульфатостойкостью	Медленное затвердевании в начале, низкая морозостойкость
Пуццолановый	Подземные и подводные конструкции, подверженные агрессивному воздействию сульфатных вод	Не рекомендуются для объектов с перепадами уровня влажности, при риске частых промерзаний или твердении раствора в сухих условиях
Глиноземистый	Производство жаростойких строительных смесей, быстротвердеющих или аварийных бетонов	Не используются для заливки массивных конструкций, максимально допустимая температура окружающего воздуха на начальной стадии затвердевания составляет +25 °C
Напрягающий	Изготовление тонкостенных изделий, напорных ж/б труб, гидроизолирующих покрытий	Зависят от марки, возможны ограничения в температуре эксплуатации. Единственным недостатком является сложный процесс производства, и как следствие – высокая цена

Основные марки

Вид выбранного вяжущего определяет пропорции и свойства строительных смесей. Важно заранее проверить, из чего состоит цемент, величину его водопотребности, размеров зерен и сроки схватывания. Главным критерием качества является прочность на сжатие, в лаборатории она определяется для изделий из ЦПР, смешанного в соотношении 1:3 и затвердевающего в нормальных условиях в течение 28 дней. В зависимости от выдерживаемого давления выделяют группы от 100 до 600 кг/см². Из них в частном строительстве наиболее востребованы марки от М300 до М500, но бывают и исключения.

Следующим фактором идет процентное соотношение добавок к клинкеру, у стандартных видов максимум составляет 20%. Маркировка этого показателя обозначается буквой «Д», идущее за ней число характеризует долю минеральных примесей (пример: ПЦ М400 Д0 указывается для портландцемента с прочностью на сжатие не менее 400 кг/см² без добавок). Приведенная маркировка соответствует ГОСТ 10178-85, помимо вышеперечисленной она включает информацию о дополнительных свойствах (обозначается только при их наличии), также зависящих от состава клинкера и введенных добавок. Из них наиболее востребованы:

• Н – нормированный;
• Б – быстротвердеющий;
• СС – сульфатостойкий;
• ВРЦ – расширяющийся водонепроницаемый;
• ПЛ – с пластификаторами;
• БЦ – белый (декоративный) цемент.

С 2003 г вступил в силу ГОСТ 31108 (соответствующий евростандартам), согласно которому вначале указывается состав с примечанием о наличии или отсутствии добавок (II или I). Все варианты с минеральными примесями разделяются на две группы: А – с процентным содержанием от 6 до 60%, Б – от 21 до 35%. Тип добавки обозначают римскими цифрами. Последними идут класс прочности и норма сжатия материала. Стандартный диапазон для общестроительных смесей варьируется от 22,5 до 52,5 (соответствует марке от М300 до М600). Для исключения ошибок рядом с маркировкой всегда указывается ГОСТ, введение цемента осуществляется со строгим соблюдением пропорций.

Цемент, Цемент что это такое, из чего делают цемент, свойства цемента, марки цемента, состав цемента

Цемент самый популярный строительный материал во всем мире. Сложно представить современный строительный мир без такого известного вяжущего как цемент. Сфера применения цемента на сегодняшний день достаточно обширна.

Цемент что это такое?

Цемент что это такое ? — Один из главных видов стройматериалов. Связующее вещество ненатурального происхождения, тонкоразмолотый минеральный порошок, чаще темно серого цвета. Выпускается в сухом виде, при взаимосвязи с жидкостью образует податливую массу, по истечению временного промежутка образует твердое каменное тело. Прочность цемента возрастает со временем, может исчисляться годами. Цемент применяется при приготовлении строительных растворов и бетонов и используется для общестроительных работ.

УЗНАТЬ ЦЕНУ НА ЦЕМЕНТ

Из чего делают цемент производство, технология

Cамым распространенным цементом является портландцемент. Получают путем обжига сырья в печах под высокой температурой 1500 градусов по Цельсию, называется клинкер. Клинкер содержит богатый химический состав около 75% сырья, состав клинкера и условия обжига играет, большое значение на характеристику цемента. Цементный клинкер подвергается измельчению с примесями в виде гипса и иными минеральными добавками. Разные предприятия выпускают цемент со схожими характеристиками и названиями, но он может отличаться по составу, разница в составе цементного клинкера влияет на его характеристики: скорость твердения, морозоустойчивость, устойчивость внешних факторов среды, в зависимости от поставленной задачи, где цемент будет применяться в дальнейшем. Кроме портландцемента выпускаются и другие его виды с различными характеристиками и составом.

Видео «Как, из чего делают цемент»

 

Основные марки цемента

М100, М200, М300, М400, М500, М600 – означает, что плотность на сжатие не ниже указанной цифры.
По прочности цемент можно разделить на классы, выражаются в цифрах от 30 до 60 обозначающие прочность при сжатии в МПа – основное отличие классов от марок цемента в том, что при 100 испытуемых образцов должны пройти 95 образцов испытания и соответствовать заявленному классу.
Класс прочности обозначается буквой «В»

Наиболее встречающиеся марки цемента на рынке ПЦ400Д20, ПЦ400Д0, ПЦ500Д20, ПЦ500Д0
Обозначение М400 или ПЦ400 — наиболее распространенная марка цемента среди строителей, считается наиболее универсальной для общестроительных работ.
Давайте рассмотрим на примере цемента М400 его характеристику, плотность, состав.

Состав цемента
1. (Д0) означает — чистоклинкерные без добавочные цементы
2. (Д20 и другие значения больше 0) означает — цементы с добавками

Цемент со шлаком что это?

Это говорит о том что в состав цемента входит минеральная добавка в виде шлака условно обозначается на упаковке буквой Д с номером 20 означающей количество минеральных добавок

История цемента

С давних времен человечеству были общеизвестны вяжущие вещества, такие как гипс, известь, глина, которым не требовалось для приготовления высокого помола и обжига при высокой температуре. Глина была слабым вяжущим веществом и имела недостаток низкую стойкость к влажной среде, что не могло решать более сложных задач в строительной отрасли. Вяжущее вещество, на основе гипса получаемое из гипсового клинкера и известняка, добытая из известняка путем температурного воздействия, были использованы при возведении Египетского лабиринта, Великой Китайской стены. Все три вещества затвердевали и «работали» только при воздействии воздушного пространства, назывались «воздушными», имели способность к невысокой износостойкостью и прочностью на воздухе. С развитием технологий печей и способов измельчения минеральных добавок, способствовало улучшению характеристик и качеств вяжущих материалов, так например, для улучшения гидростойкости в известковую смесь добавляли измельченную глину прошедшую термообработку в печи и различные примеси виде вулканических пород. Развитие в Древней Руси фиксирующих материалов на основе известняка возникло при возведении городов такие как: Ростов, Муром, Москва, Великий Новгород и др. В 16 веке на Руси царем был издан приказ о производстве клеящего вещества на основе извести, наряду с добычей строительного камня. С развитием морских путей, для возведения портов, необходимо было решать задачу о водостойкости вяжущих материалов. Так в 1756 году учеными из Англии был получен новейший вяжущий материал на основе обожженной извести с добавлением примесей из глины, и назван гидравлическим. Спустя 30 лет был получен патент на роман-цемент, его отвердение стало возможным как в воздушной, так и водной средах. Такой цемент был основным вяжущим веществом, практикуемый у строителей до 2ой половины 19века.

Начало современного цемента

Современный цемент начали выпускать относительно недавно, при развитии индустрии в 18 веке, когда было основано большое количество предприятий и заводов, запасы навыков и знаний требовали объединения всех изученных ранее систем в единое целое пособие, а далее производство для разработки высокоэффективной марки цемента.  В России первым кто получил качественный цемент, был исследователь Чалиев. В его издании описаны свойства и методики производства вяжущего материала  – цемента, применявшегося строителями при реконструкции Кремля послевоенных действий, более усовершенствованного на тот период, чем у ученого из Англии Аспинда, работающего в тот же период над созданием цемента из породы камня схожего на бетон. Аспинд вел разработки цемента рядом с городом Портлэнд, названного позднее портландцемент происходящего от имени города. В 1812 году англичанин запатентовал свое изобретение.

Производство цемента до 1917 года развивалось достаточно медленно. Во 2ой половине 19 века большой вклад в формирование Российского цементного дела внесли ученые Шуляченко, Белелюбский, Малюга, отечественные цементы почти полностью заменили импортные, была создана основа актуальной науки о отвердевании и классификации цементов, разработаны тех.условия.

Первые заводы в России

Первый Отечественный завод был открыт в 1856 году в городе Роздеце, и к 1914 году работало уже 60 заводов в России по производству портландцемента. К 1971 году доля изготовленного сырья в России превосходила развитые страны, такие как США на 100% и Японию на 30%. Высокие темпы строительства, металлургии, дорожной отрасли, автоматизации процессов производства, дали возможность развитию усовершенствованных технологий выпуска цемента, повышенного качества марки и более широкой классификации.

Различия цементов

Цементы различают по 2-ум основным группам
1. Воздушные — сфера применения воздушная среда

2. Гидравлические — сфера применения водная среда

По назначению
Назначение – целесообразное применение определенного вида цемента способного решать те или иные поставленные задачи. 

1.Общестроительные
2.Специальные

По составу
Состав может изменяться довольно широко в зависимости от области применения, при этом можно выделить два основных вида составов.

1.Чистоклинкерные – без добавочные (Д0)
2.С добавками (Д…)

По виду клинкера
Цементный клинкер – однородная масса, подвергшаяся равномерному обжигу до спекания состоящая из определенного состава сырья, чаще всего известняка, глины.

1.Портландцементный клинкер
2.Глиноземистый (высокоглиноземистый) клинкер
3.Сульфоалюминатный, сульфоферитный, ферритный 

Свойства цементов общестроительные

Прочность на сжатие
Прочность (активность) – одно из важнейших свойств цемента, бетонов, растворов. Чтобы определить прочность цементов из них изготавливают образцы в виде кубышек, которые в дальнейшем испытывают на прочность (разрушение) на сжатие и изгиб, через 28 дней с момента затворении с водой смеси цемента с песком. Прочность на сжатие измеряется в кг/см2, за основу берут средний показатель 4 из 6 испытуемых образцов. Прочность  на сжатие обозначается буквой «М» и цифрами с шагом 100 или 50, делится на марки от М100 до М600.

Основные классы цементов
Классы В22,5; В32,5; В42,5; В52,5 – означает, что плотность на сжатие не ниже указанной цифры

Скорость твердения — гидратация цемента

Гидратация – при затворении смеси цемента и песка с водой происходит химическая реакция, образовавшиеся кристаллы заполняют объем и образуют податливую массу, по истечении времени, которая затвердевает и переходит в камневидное состояние. Скорость затвердевания зависит от скорости растворения клинкерных минералов и тонкости помола.

Скорость твердения подразделяют:

1.Нормальнотвердеющий портландцемент
с нормированием прочности в возрасте 2 (7) и 28 сут.
2.Быстротвердеющий портландцемент
отличается от обыкновенного более интенсивным нарастанием. прочности в начальный период твердения — с нормированием прочности в 2 и 28 сут.

Срок схватывания
Портландцемент (обыкновенный) должен иметь срок схватывания не ранее 45 мин и не позднее 2 часов.
Срок схватывания подразделяют:

1.Медленносхватывающиеся – с нормируемым сроком начала схватывания более 2 часов.
2.Нормальносхватывающиеся – с нормируемым сроком начала схватывания от 45 мин до 2 часов.
3.Быстросхватывающиеся – с нормируемым сроком начала схватывания менее 45 мин. 

Условные обозначения (часто встречающиеся)

Цем I — портландцемент;
Цем II — портландцемент с минеральными добавками;
Цем III — шлакопортландцемент;
Цем IV — пуццолановый цемент;
Цем V — композитный цемент;
Допускается применять сокращенное обозначение наименования
Портландцемент — ПЦ
Шлакопортландцемент – ШПЦ
Активные минеральные добавки — Д0, Д5, Д20
Пластификации или гидрофобизации  —  ПЛ, ГФ
Глиноземистый цемент (ГЦ)
Напрягающий цемент (НЦ)
Класс прочности — (22,5; 32,5; 42,5; 52,5)
Марка — М
Нормально твердеющий – Н
Быстротвердеющий – Б
Шлак — Ш
Пуццолана – П
Зола-унос – З
Глиеж – Г
Микрокремнезѐм – МК
Известняк – И
При изготовлении цементов ДП и ЖИ в качестве вспомогательного компонента (активной минеральной добавки) допускается применять только доменный гранулированный шлак
Для транспортного строительства
Для бетона дорожных и аэродромных покрытий  — ДП
Для бетона дорожных оснований  — ДО
Для железобетонных изделий и мостовых конструкций  — ЖИ
Для укрепления грунтов  — УГ

Разновидность цементов

Портландцемент (ПЦ) 1. Быстротвердеющий (БТЦ) (спец.цементы) 
  1.1 особобыстротвердеющий (ОБТЦ)
  1.2 сверхбыстротвердеющий (СБТЦ)

2. Тампонажный (спец.цементы)
  2.1 низкогигроскопичный тампонажный портландцемент 
  2.2 солестойкий тампонажный портландцемент 
  2.3 гельцемент 
  2.4 песчанисто-трепельный портландцемент 
  2.5 расширяющиеся тампонажные 
  2.6 песчанистый тампонажный 
  2.7 облегченный тампонажный 
  2.8 утяжеленный тампонажный 
  2.9 волокнистые тампонажные 
  2.10 воздухоудерживающий  

3. Безусадочный – расширяющиеся
  3.1 расширяющиеся (спец.цементы)
  3.1.1 расширяющийся портландцемент (РПЦ)
  3.1.2 напрягающий цемент (НЦ)
  3.1.3 алунитовый расширяющийся (напрягающий) цемент 

4. Сульфатостойкий (ССПЦ) (спец.цементы)
  4.1 сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками
  4.2 сульфатостойкий шлакопортландцемент (СШПЦ)

5. Дорожный (спец.цементы)

6. Белый и цветной (спец.цементы)
  6.1 белый цемент
  6.2 цветной цемент

7. С умеренной экзотермией (спец.цементы)

8. С поверхностноактивными органическими добавками (ПАВ) (спец.цементы)
  8.1 пластифицированный (ППЦ)
  8.2 гидрофобный (ГПЦ)

9. С активными минеральными добавками (спец.цементы)
  9.1 с минеральными добавками (ПЦД)
  9.1.1 быстротвердеющий (ПЦД-Б)
   9.1.2 сульфатостойкий с минеральными добавками (СПЦД)
  9.2 пуццолановый (ППЦ)
  9.3 зольный
  9.4 шлаковый (ШПЦ)
   9.4.1 быстротвердеющий (ШПЦБ)
   9.4.2 сульфатостойкий (СШЦП) входит в группу сульфатостойких цементов
   9.4.3 известковошлаковый (ИШЦ)

10. Другие специальные портландцементы
  10.1 для строительных растворов (кладочные)
  10.2 для защиты от радиационных  излучений 
  10.3 жаростойкие 
  10.4 гипсоцементопуццолановые 
  10.5 белито-портландцемент (нефелиновый цемент)

Сланцезольный

Магнезиальный

Глиноземистый 1. Особо чисто высокоглиноземистый 
2. Высокоглиноземистый 
3. Ангидритглиноземистый цемент (АГ-цемент) 
4. Безусадочный — расширяющиеся 
  4.1 расширяющиеся 
  4.2 напрягающие 
  4.3 водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ)
  4.4 водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ)
  4.5 гипсоглиноземистый расширяющийся цемент
  4.6 глиноземистый расширяющийся цемент 
  4.7 гиперглиноземистый цемент

5. Тампонажный (спец.цементы)
  5.1 белитокремнеземистый цемент
 

Кислоупорные цементы 1. Кварцевый кремнефтористый кислотоупорный 
2. Кремнеорганический силикатный кислотоупорный цемент
 

Сульфоалюминатный, сульфоферитный (ферритный)

Смешанные 1. Тампонажный
  1.1 шлакопесчанистый цемент
 

Романцемент

С инертными минеральными добавками (микронаполнителями) 1. Песчанистый портландцемент
2. Карбонатный
3. Трехкомпонентный пуццолановый портландцемент

Кремнеземистый цемент 1. Известково-кремнеземистый

Фосфатный цемент 1. Титанофосфатный 
2. Цинкофосфатный 
3. Силикатный цемент 

Другие 1. Известково-пуццолановый цемент 
  1.1 однокомпонентные
  1.2 смешанные

2. Контактно-конденсационный известково-пуццолановый цемент 
3. Периклазовый цемент

Виды упаковки, доставка, хранение цемента
После производства, цемент подается в силосы различных объемов, там он хранится до расфасовки в тару:
1. Бумажный многослойный мешок 25 кг, 50 кг
2. Биг-бэг 1 тн.
3. Цистерна цементовоза 10-40 тн.
4. Жд. Вагон 50-70 тн.
5. Сухогрузные баржи

Наверх

Из чего делают цемент, его виды и состав

Все о компонентах и способах производства цемента

Состав и характеристика компонентов

Разновидности вяжущего

Три способа изготовления

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 подобие камня. 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.

В продажу поступает множество разновидностей цемента. Они отличаются друг от друга по целому ряду характеристик:

• Прочность. Важнейший показатель, который указывается на маркировке. Она выполняется в виде буквы М и цифры. Последняя и обозначает прочность. Ее определяют в результате проведения технических испытаний.
• Фракция. Определяется помолом смеси. Чем он тоньше, тем более качественной считается продукция. Идеальным считается состав из крупных и мелких частиц, поскольку только тонкий помол требует слишком большого количества воды при замесе.
• Скорость отвердевания. Варьируется путем введения в смесь гипса. В зависимости от назначения продукта может существенно различаться. 
• Морозоустойчивость. Определяется реакцией на цикл замораживание и размораживание. Материал характеризуется количеством таких циклов, которые он выдерживает без изменения своих свойств. 

В зависимости от области применения выделяется несколько типов цементных смесей.  

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, подземных сооружений и т.п.

Пуццолановый

Может считаться разновидностью сульфатостойкого, но с добавлением активных минералов. Медленно отвердевает, имеет высокую водостойкость. Используется для гидротехнического строительства.

Глиноземистый

Повышено содержание окиси кальция и глинозема. Это позволяет смеси быстро отвердевать. Применяется для изготовления быстро твердеющих жаростойких и строительных растворов, которые находят применение при ремонтных работах, скоростном строительстве, зимнем бетонировании и т.д.

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.

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

Поэтому на заводах используется искусственный аналог мергеля. Для его получения необходимые ингредиенты тщательно смешиваются в больших емкостях специальными барабанами. Подготовленная таким образом масса подается в печи, где обжигается около четырех часов. Температура процесса составляет порядка 1500^оС. 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:

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

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

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

Мокрый способ

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

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

Комбинированный способ

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

Качество цемента во многом зависит от сырья, из которого он произведен, и точности соблюдения всех технологических этапов. Учитывая, что характеристики изготовленных из него строительных материалов определяются качеством смеси, стоит обратить на нее самое пристальное внимание.

состав, пропорции, характеристики, типы, как сделать самостоятельно

Бетон – основа любой строительной конструкции. Практически каждое строение, находящееся вокруг нас, так или иначе, было возведено с помощью цементного раствора. Строительный бетон, созданный на основе цемента, десятилетиями выдерживает многотонную нагрузку, практически не испытывая негативного влияния извне. Почему уже многие десятилетия именно цемент является самым популярным строительным материалом? Редакция HouseChief.ru попытается раскрыть ту самую секретную формулу, благодаря которой, мы наконец-то узнаем, из чего именно делают цемент и почему его считают одним из самых прочных материалов во всём мире.

Цемент – связующее звено любой конструкции. От ступенек подъезда до элитных небоскрёбов

Читайте в статье

Нормативные документы

Цемент, как и любой другой товар, обязательно должен пройти процедуру сертификации. Существует несколько ГОСТов и СНиПов, которые в той или иной степени касаются качества цементной смеси. Перечислим основные из них:

1. ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные. Технические условия».
2. ГОСТ 30515-97 «Цементы. Общие технические условия».
3. ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия».

Здесь же можно найти ссылки на дополнительные акты и нормативные документы, которые могут пригодиться при глубоком изучении данного вопроса.

Стандарты определяют не только качество самого сырья, но и допустимые сферы его использования, правила транспортировки, время схватывания, особенности заливки и другие параметры

Химический состав цемента

Сам по себе цемент − не что иное, как порошок. Его создают на основе клинкера. В составе могут содержаться разные компоненты и наполнители.

Интересный факт! Когда цементный раствор застывает, его плотность не уступает плотности камня. Для создания искусственного камня используется тоже цемент.

Гранулы клинкера (основного элемента, из которого создают цемент) получаются путём нагрева при экстремально высоких температурах известняка и глины

Нагрев происходит до показателей +1450°C. Структура природных компонентов меняется, и получается новое вещество – клинкер. После этого полученное вещество соединяют с гипсом и перемалывают, в результате и получается знакомый всем цементный порошок.

Комментарий

Михаил Старостин

Руководитель бригады ремонтно-строительной компании «Дом Премиум»

Задать вопрос

«Вот так выглядит химический состав готового цементного порошка: 67% оксида кальция (СаО), 22% диоксида кремния (SiO2), 5% окиси алюминия (Al2О3), 3% оксида железа (Fe2O3), 3% прочие составляющие.

«

Основные характеристики

Для цемента главной технической характеристикой остаётся его марка, именно эта маркировка скажет о такой важной характеристике, как показатель максимальной нагрузки в кг.

Обычно этот показатель имеет обозначение буквой «М». Далее идут цифры, показывающие прочность, к примеру, М400 или М500

Числа указывают на максимальный показатель нагрузки, которую может выдержать застывший цемент. Его ещё называют показателем прочности на сжатие. На практике такое значение говорит о весе, который способен выдержать материал и при этом не разрушиться. Например, при использовании цемента М200 нагрузка, которую сможет выдержать 1 см³, составляет 200 кг.

Интересно, что тестировать цемент разрешено только после полного высыхания, а это происходит через 28 суток и не ранее. После этого тестовый образец цемента укладывают под пресс и сжимают. Давление, при котором он начал разрушаться, и является его маркой. Причём процедуру повторяют шесть раз, а потом из 4 лучших показателей вычисляют среднее арифметическое. Показатель этот измеряется в МПа и кг/см².

Комментарий

Михаил Старостин

Руководитель бригады ремонтно-строительной компании «Дом Премиум»

Задать вопрос

«Буквой «Д» обозначаются данные о специальных добавках, использующихся в цементе. Например, Д10 говорит о том, что в сухую смесь добавили 10% добавок. Благодаря им удаётся придать готовой конструкции дополнительную прочность и морозостойкость.

«Добавки могут влиять на износостойкость материала, его влагоустойчивость, защиту от коррозии, влиять на цвет и крепость. Выпускаются вяжущие вариации цемента от М300 до М800.

Типы цемента по сфере использования

Как мы уже замечали ранее, на качество цементной смеси влияют разные добавки. От этого зависит его сфера применения и прочность. К примеру, морозостойкие образцы применяются в строительстве жилых домов и строений на территориях с суровым климатом, в сейсмически опасных зонах применяются добавки, увеличивающие параметры клейкости смеси. Они, в свою очередь, не дают бетонным конструкциям растрескиваться.

Интересный факт! В процессе заморозки вода, содержащаяся в бетоне, расширяется и начинает разрушать его изнутри. Однако современные технологии позволяют улучшить степень морозоустойчивости, в цементный порошок вносятся минеральные добавки, например, нейтрализованный древесный пек. Они создают прочную оболочку вокруг водяных частиц.

Самая популярная марка цемента с прочностью 400 кг/см³, или М400. Её используют для проведения самых различных строительных работ

Чаще всего в цементную смесь добавляют разные добавки, процентное содержание которых может достигать 10 и 20%. Для возведения монолитных зданий использую цемент марки М500. У такого материала более высокая скорость застывания и прочность. Обычно именно из такой цементной смеси возводят перекрытия и несущие конструкции.

Из чего делают цемент

Обычно заводы по производству цемента строят там, где находятся залежи известняка и других пород, которые используются при создании клинкера. Главными природными элементами, из которых делают цемент, являются:

• ископаемые карбонатного типа: кристаллические породы, поддающиеся обжигу;
• глинистые материалы, а также горные породы осадочного характера минерального происхождения. Сырьё характеризуется вязкостью, применяется при сухом методе производства.

Комментарий

Михаил Старостин

Руководитель бригады ремонтно-строительной компании «Дом Премиум»

Задать вопрос

«При выборе цемента обращайте внимание на такой показатель, как тонкость помола. Чем мельче структура порошка, тем крепче будет смесь.

«

Карбонатные породы

Какие карбонатные породы используются при производстве цемента:

• мел (вариация известняка) – легко подвергается обработке, дёшев и универсален;
• мергель, или мергелистый известняк. Плюс этих пород в том, что в них находится достаточное количество влаги, кроме того, они содержат необходимые частички глины;
• известняковое сырьё, ракушечники, отличающиеся отсутствием включений кремния. Порода обладает пористой структурой, легко разрушается под воздействием сжимающих усилий;
• карбонатные породы. Они характеризуются ценными физическими свойствами.

Сырьё добывается разными фракциями, уже на производстве ведётся его отбраковка и сортировка

Глинистое сырьё

К глинистым породам относятся:

• глина, содержащая минеральные включения, разбухающие при добавлении воды;
• суглинки − разбавлены песчаной фракцией;
• сланцы – прочные глинистые породы;
• лёсс – неэластичная пористая порода с включением кварца.

Корректирующие добавки

Кроме минерального сырья, при производстве цемента используются специальные пластификаторы. Чаще всего используют добавки на базе ископаемых, содержащих плавиковый шпат, а также апатиты.

Важно! Основой любого вяжущего является цементный клинкер и всего 15-20% минеральных добавок. Именно от него зависит крепость будущего цемента и прочие его характеристики.

Как делают цемент на производстве

Как и любое производство, создание цементной смеси происходит строго по специальной технологической схеме. И состоит из следующих этапов:

1. Создание клинкера. Его, напомним, делают из известняка и глины в процентном соотношении 75×25. Смесь помещается в печь, при температуре примерно +1500°C происходит изменение состава. Образуется вязкое вещество, надёжно скрепляющее все гранулы клинкера. Получаемый клинкер охлаждается в специальных холодильных установках.
2. Затем гранулы дополнительно дробят. Измельчение происходит в специальных перемалывающих мельницах. Они представляют собой барабаны с помещёнными туда стальными шариками.
3. К измельчённому клинкеру добавляют также тонкодисперстный гипс и минеральные добавки.

Чем мельче фракции цемента, тем крепче и надёжнее будет состав, тем выше марка

Существуют разные технологии подготовки исходного сырья. Рассмотрим основные из них.

Мокрый метод

Мокрая технология предполагает обязательное добавление воды на этапе измельчения, в этом случае вместо извести используется мел. При этом образуется специальная смесь, или шихта, которая затем повторно высушивается в печи, превращаясь в подобие стеклянного шара, который затем вновь измельчается. При этом себестоимость цемента значительно увеличивается. Считаете, что смесь, приготовленная таким способом, более прочная.

Сухой способ

Сухой способ – более дешёвый вариант. В этом случае на практике объединяют две технологические операции – помол и сушку смеси. В шаровую мельницу направляют горячие газы, которые и осуществляют просушку. Здесь на выходе получается уже готовый порошок.

Комбинированные методики

Комбинированный вариант объединяет в себе особенности мокрого и сухого способа. Технологии отличаются на каждом предприятии. Иногда вместо мокрого способа, допускающего увлажнение клинкера до 50%, используют варианты с понижением влажности на этом этапе до 18 или 20%. Второй метод предусматривает подготовку сухой смеси с последующим увлажнением до 14%, гранулированием, заключительным отжигом. Всё зависит от задач, которые стоят перед технологом.

Как сделать цемент в домашних условиях

Несмотря на кажущуюся сложность производства цемента, сделать его своими руками в домашних условиях возможно. Понятно, что этот вариант не будет таким технологичным, как на заводе, и обжечь его при необходимой температуре также не получится. Однако кое-какие хитрости мы можем вам рассказать. Рассмотрим один из популярных рецептов создания состава, вполне подходящего для заделки щелей и стяжек. Для создания смеси нам потребуется водная известь, каменная зола и обычная вода.

Комментарий

Михаил Старостин

Руководитель бригады ремонтно-строительной компании «Дом Премиум»

Задать вопрос

«При создании смеси берутся равные пропорции ингредиентов.

«Вещества аккуратно перемешиваются до получения однородной консистенции. Помните, что этот состав «схватывается» практически моментально. Поэтому смешивать его очень много не нужно

Ещё один популярный рецепт создаётся с применением обычного глицерина. Для этого необходимо взять свинцовый глёт, его растирают до тонкого состояния, высушиваем в печи, можно на обычном металлическом противне. В такой «клинкер» добавляется глицерин. Такой цемент больше всего похож на магазинный аналог.

Интересный факт! Один из самых неоднозначных способов создания цемента на основе крови придумали в Китае. В качестве одного из ингредиентов применяется свиная кровь. Несмотря на то, что моральная сторона вопроса вызывает этические споры. Говорят, что по крепости такой цемент не уступает камню.

Как приготовить цементный раствор

В обычный кладочный раствор добавляется цемент и песок в долях 1:3. По желанию к нему можно засыпать пластификаторы.

Такой состав чаще всего применяют для шпатлёвки швов и трещин, кладки кирпича, стяжки бетонных конструкций, выравнивания пола

Мыльные и моющие средства в смесь добавлять нельзя, они со временем вымываются из состава и могут стать причиной возникновения трещин. Для выравнивания небольших трещин подойдёт приготовление цементной пасты без использования песка. Однако в качестве вяжущего вещества может выступать любой подручный материал. Даже яичный желток. В смесь при этом добавляется совсем немного воды. Такая масса практически не оставляет шероховатостей, подходит для финальной отделки стыков и неровностей.

Из чего и как делают цемент – видео

А для того чтобы закрепить полученную информацию, посмотрите обучающее видео, из чего делают цемент.

А если у вас есть вопросы к автору статьи, задавайте их в комментариях.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

Состав цемента

— обзор

1.6.3 Европейский стандарт для обычных цементов (EN 197-1)

Как описано выше, страны-члены CEN проголосовали за принятие EN 197-1 в 2000 году. В 2002 году «противоречивые» британские стандарты ( такие как BS 12) будут отозваны. Британский стандарт для сульфатостойкого цемента BS 4027 будет действовать до тех пор, пока не будет достигнуто соглашение по европейскому стандарту для сульфатостойкого цемента. Таблица 1.9 суммирует диапазон цементных составов, разрешенных EN 197-1.

Таблица 1.9. Типы и состав цемента, разрешенные EN 197-1

Тип цемента	Обозначение	Клинкер%	Добавка%
CEM I	Портландцемент CEM I	95–100	—
CEM II	Портланд-шлаковый цемент II / AS	80–94	6–20
	II / BS	65–79	21–35
	Portland- дымчатый цемент кремнезема II / AD	90–94	6–10
	Портланд-пуццолановый цемент II / AP	80–94	6–20
	II / BP	65– 79	21–35
	II / AQ	80–94	6–20
	II / BQ	65–79	21–35
	Portland-fly зольный цемент II / AV	8 0–94	6–20
	II / BV	65–79	21–35
	II / AW	80–94	6–20
	II / BW	65–79	21–35
	Портлендский сланцевый цемент II / AT	80–94	6–20
	II / BT	65–79	21–35
	Портланд-известняковый цемент II / AL	80–94	6–20
	II / BL	65–79	21–35
	II / A-LL	80–94	6–20
	II / B-LL	65–79	21–35
	Портланд-композитный цемент II / AM	80–94	6–20
	II / BM	65–79	21–35
CEM III	Доменный цемент III / A	35–64	36–65
	III / B	20–34	66–80
	III / C	5–19	81–95
CEM IV	Пуццолановый цемент IV / A	65–89	11–35
	IV / B	45–64	36–55
CEM V	Композитный цемент V / A	40–64	36–60
	V / B	20–38	61–80

Примечания:

Все цементы могут содержат до 5% второстепенных добавок (mac)

CEM V / A Композиционный цемент содержит 18–30% доменного шлака

CEM V / B Композитный цемент содержит 31–50% доменного шлака

Доли выражены в% от ядро цемента (без сульфата кальция)

Хотя эти являются «обычными цементами», они не все доступны во всех странах-членах CEN.Например, для обожженного сланцевого цемента в Портленде требуется сланец определенного типа, который встречается только на юге Германии.

Помимо определения диапазона допустимых составов цемента, EN 197-1 также определяет:

•

разрешенный химический состав отдельных компонентов

•

разрешенный характер второстепенных дополнительных компонентов ( по существу, либо один из разрешенных основных компонентов, либо материал, полученный в процессе производства клинкера)

•

разрешенный уровень добавок (например,г. шлифовальные добавки) — всего не более 1%, включая менее 0,5% органических

•

минимальная и максимальная прочность для разных классов прочности

•

минимальное время схватывания

•

химические требования (например, максимум SO ₃ , MgO, потери при возгорании (LOI), нерастворимый остаток (IR))

•

критерии соответствия для демонстрации соответствия EN 197-1.

Таблица 1.10 суммирует требования к составу компонентов цементов EN 197-1.

Таблица 1.10. Требования к составу компонентов цементов EN 197-1

Состав	Требования
Клинкер	Минимум 2/3 C 3 S plus C 2 S. Соотношение CaO / SiO 2 & gt; 2. MgO & lt; 5%
Доменный шлак	Минимум 2/3 CaO + MgO + SiO 2 .Отношение (CaO + MgO) / SiO 2 & gt; 1. Стекло минимум 2/3
Кремнеземистая зола-унос	LOI & lt; 7% (при соблюдении эксплуатационных требований по долговечности и совместимости добавок, в противном случае <5%). Реактивный CaO & lt; 10% и свободный CaO & lt; 1%. Содержание свободной извести до 2,5% допускается, если испытание на прочность прошло
Известняковая летучая зола	LOI & lt; 7% (при соблюдении эксплуатационных требований по долговечности и совместимости с добавками, в противном случае <5%).Реактивный CaO & gt; 10%. Если реакционноспособный CaO & gt; 10% и & lt; 15%, тогда реактивный SiO 2 должен быть & gt; 25%
Пуццолана природный	Реактивный SiO 2 & gt; 25%
Обгоревший сланец	Прочность на сжатие & gt; 25 МПа через 28 дней при испытании в соответствии с EN 196-1. Расширение & lt; 10 мм при смешивании с 70% цемента
Известняк	CaCO 3 & gt; 75%.Адсорбция метиленового синего (содержание глины) & lt; 1,2 г / 100 г. Общий органический углерод & lt; 0,2% (LL) или 0,5% (L)
Пары кремнезема	LOI & lt; 4%. Удельная поверхность (BET) & gt; 15,0 м 2 / г

Требования к составу доменного шлака такие же, как и в Британском стандарте для портландского доменного цемента (BS 146) и измельченного гранулированного доменного шлака (BS 6699). Обратите внимание, что в EN 197-1 не указан метод испытаний для определения минимального содержания стекла 2/3.

Точно так же требования к летучей золе в основном такие же, как и в Британских стандартах для портландцемента на основе золы пылевидного топлива (BS 6588) и для золы на основе пылевидного топлива (BS 3892, часть 1), хотя есть незначительные различия, связанные с максимальным LOI. и содержание CaO.

Стандарты для добавок в бетон более подробно рассматриваются в главе 3.

В таблице 1.11 обобщены механические и физические требования для классов прочности, разрешенных EN 197-1. Прочность на сжатие определяется с использованием методики с призмой из раствора EN 196-1, которая описана в разделе 1.7. Время схватывания определяется почти повсеместно применяемой иглой Вика, а надежность — методом, впервые разработанным Ле Шателье в девятнадцатом веке. Эти методы описаны в EN 196-3.

Таблица 1.11. Время схватывания прочности и требования к прочности в EN 197-1

Класс прочности	Прочность на сжатие МПа (метод EN 196-1)				Время начального схватывания (мм)	Прочность (расширение) (мм)
	Ранняя прочность		Стандартная прочность
	2 дня	7 дней	28 дней
32,5 Н	—	≥ 16,0	≥ 32,5	≤ 52 , 5	≥ 75
32,5 R	≥ 10,0	—
42,5 N	≥ 10,0	—	≥ 42,5	≤ 62,5	≥ 60	≤ 10
42,5 R	≥ 20,0	—
			≥ 52,5		≥ 45

В настоящее время в в Великобритании (2002 г.) весь поставляемый наливной цемент относится к классу 42,5 или 52,5, и подавляющее большинство является чистым портландцементным типом (CEM I с использованием терминологии BS EN 197-1).Менее 5% поставляемого цемента является «композитным» и включает летучую золу или известняк, введенные в процессе производства.

Напротив, в странах-членах ЕС (данные за 1999 г.) соотношение трех основных классов прочности было:

Класс	Производство (% от общего тоннажа)
32,5	48 %
42,5	42%
52,5	10%

Соотношение различных типов цемента было следующим:

Тип	Производство (% от общей вместимости)
CEM I Portland	38%
CEM II Портлендский композит	49%
CEM III Доменная печь / шлак	7%
CEM IV Pozzolanic	5%
Композит CEM V (и другие)	1%

Таким образом, примерно 50% поставленного цемента составлял композит CEM II, из которого наибольшая доля приходилась на портландцемент из известняка (40% от CEM II и 20% от общего тоннажа).

В Великобритании установившаяся практика заключается в добавлении измельченного гранулированного шлака (согласно BS 6699) или пылевидной золы (согласно BS 3892 Часть 1) непосредственно в бетономешалку и призывов к эквивалентности заводского цемента. Процедуры, необходимые для демонстрации эквивалентности, описаны в BS 5328, который будет заменен BS EN 206-1 и дополнительным стандартом Великобритании BS 8500 1 декабря 2003 года. Кроме того, некоторые стандарты Великобритании на цемент включают цементы с классами прочности и свойствами. выходит за рамки стандарта BS EN 197-1 для обычных цементов.Например, BS 146: 2002 включает низкий класс ранней прочности (L) для доменного шлакового цемента и низкий 28-дневный класс (22,5) в BS 6610: 1996 для пуццоланового зольного цемента. Оба эти стандарта будут отозваны, когда в конечном итоге будут опубликованы европейские стандарты, требующие той же области применения.

Химические требования к цементам EN 197-1 кратко изложены в Таблице 1.12.

Таблица 1.12. Химические требования к цементам EN 197-1

Свойство	Тип цемента	Класс прочности	Требования
Потери при возгорании	CEM I (чистый портленд)	Все	≤ 5.0%
	CEM III (> 35% шлака)
Нерастворимый остаток	CEM I
	CEM III (.> 35% шлака	Все	≤ 5,0%
Сульфат (как SO 3 )		32,5 N
	CEM I	32,5 R	≤ 3,5%
	Портландцемент CEM II	32,5 N
	CEM IV Пуццолановый цемент	42,5 R
	CEM V Композитный цемент	52,5 N	≤ 4.0%
		52,5 R
	CEM III (> 35% шлака)	Все
Хлорид	Все	Все	≤ 0,10%
Пуццолановость	ЦЕМ IV Пуццолановый цемент	Все	Удовлетворяет испытаниям (EN 196–5)
MgO	Все	Все	≤ 5,0% в клинкере

Верхние пределы потерь возгорание (LOI) и нерастворимый остаток (IR) фигурируют в стандартах на цемент с момента их первого введения.LOI обеспечивает свежесть цемента, а предел инфракрасного излучения предотвращает загрязнение другими материалами, кроме сульфата кальция и клинкера. Однако возможность введения до 5% второстепенных дополнительных компонентов (mac) подорвала их актуальность. Более высокий уровень гарантии стабильности работы обеспечивается более строгими испытаниями производительности, которые необходимо проводить на произвольных образцах отгрузки не реже двух раз в неделю.

Верхний предел для SO ₃ характерен для всех стандартов цемента, и его цель — предотвратить расширение, вызванное образованием эттрингита из непрореагировавшего C ₃ A после затвердевания бетона.Эту реакцию расширения, которая происходит при нормальной температуре отверждения через несколько дней после смешивания раствора или бетона с водой, следует отличать от явления замедленного образования эттрингита (DEF). Весь портландцемент может расширяться в результате DEF, если он подвергается высоким начальным температурам отверждения (выше 80 ° C) и последующим условиям хранения во влажной среде. Факторы цемента, которые увеличивают риск DEF, были определены Kelham (1996). Уровень цемента SO ₃ положительно влияет на рост прочности цемента, особенно в раннем возрасте, и за последние 20 лет наблюдается тенденция к повышению верхнего предела.

Целью верхнего предела содержания хлоридов является снижение риска коррозии встроенной стальной арматуры. Хотя верхний предел составляет 0,1%, для предварительно напряженного бетона нижний предел может быть согласован с поставщиком, и это будет заявлено в документации. Производитель бетона, конечно, должен учитывать все источники хлоридов (вода, заполнители, цемент и добавки) при соблюдении верхнего предела содержания хлоридов в бетоне.

Предел MgO в 5% для клинкера гарантирует, что нарушение устойчивости (расширение) не произойдет в результате замедленной гидратации свободного MgO.Когда MgO присутствует в клинкере более ~ 2%, он встречается в виде кристаллов оксида магния (периклаза), которые относительно медленно реагируют с образованием Mg (OH) ₂ (брусит), образование которого сопровождается расширением. Некоторые страны, такие как США, имеют более высокий предел MgO (6%), но включают испытание на ускоренное расширение, в котором образец цементного теста нагревают в автоклаве, и расширение должно оставаться ниже 0,08%.

EN 197-1 также описывает частоту испытаний и метод анализа данных, необходимых для демонстрации соответствия требованиям стандарта.Обратите внимание, что значения, приведенные в таблицах 1.11 и 1.12, не являются абсолютными пределами. Определенный процент результатов, полученных на случайных выборках отгрузки, может лежать выше или ниже этих значений. Например, для прочности на сжатие 10% результатов могут лежать выше верхнего предела прочности в конкретном классе прочности, но только на 5% ниже нижнего предела. Для физических и химических требований 10% результатов могут выходить за пределы. Точечные пробы, взятые в пункте отгрузки цемента, известны как образцы для автоматического контроля, а результаты испытаний, полученные как результаты испытаний для автоматического контроля.

Сертификаты, подтверждающие соответствие требованиям стандартов, могут быть выданы уполномоченными органами по сертификации ЕС (например, BSI Product Services), которые следуют процедурам, подробно описанным в EN 197-2. Поскольку EN 197-1 является гармонизированным стандартом, орган по сертификации может выдавать сертификаты соответствия ЕС, которые позволяют производителю наносить маркировку CE на отправляемые документы и упаковку. Маркировка CE указывает на презумпцию соответствия действующему законодательству ЕС в области здравоохранения и безопасности и позволяет размещать цемент на едином европейском рынке.Несоблюдение требований стандарта может привести к аннулированию сертификата ЕС.

8 Основные ингредиенты цемента и их функции

Цемент, как связующий материал, является очень важным строительным материалом. Практически для любых строительных работ требуется цемент. Поэтому состав цемента вызывает большой интерес у инженеров. Чтобы понять состав цемента, необходимо знать функции ингредиентов цемента. Изменяя количество ингредиента во время производства цемента, можно достичь желаемого качества цемента.

Состав цемента

Состав цемента

Цемент состоит из восьми основных ингредиентов. На следующем изображении показаны ингредиенты цемента:

Общий процент этих ингредиентов в цементе представлен ниже:

Ингредиент	Процент в цементе
Известь	60- 65
Оксид кремния	17-25
Оксид алюминия	3-8
Магнезия	1-3
Оксид железа	0.5-6
Сульфат кальция	0,1-0,5
Триоксид серы	1-3
Щелочной	0-1

Функции цемента

Основные характеристики этих цементных ингредиентов, а также их функции и полезность или вред приведены ниже:

1. Известь : Известь представляет собой оксид кальция или гидроксид кальция.
   
   • Присутствие извести в достаточном количестве необходимо для образования силикатов и алюминатов кальция.
   • Дефицит извести снижает прочность свойства цемента.
   • Дефицит извести приводит к быстрому схватыванию цемента.
   • Избыток извести делает цемент несостоятельным.
   • Чрезмерное присутствие извести вызывает расширение и разрушение цемента.

2. Диоксид кремния : Диоксид кремния известен как диоксид кремния, химическая формула SiO ₂ .
   • В цементе должно присутствовать достаточное количество кремнезема для дикальция и трикальцийсиликата.
   • Кремнезем придает цементу прочность.
   • Кремнезем обычно составляет около 30 процентов цемента.

3. Глинозем : Глинозем — это оксид алюминия. Химическая формула: Al ₂ O ₃ .
   • Глинозем придает цементу свойство быстрого схватывания.
   • Температура клинкера снижается из-за наличия необходимого количества глинозема.
   • Избыток глинозема ослабляет цемент.

4. Магнезия : оксид магния. Химическая формула — MgO.
   • Содержание магнезии в цементе не должно превышать 2%.
   • Избыток магнезии снизит прочность цемента.

5. Оксид железа : Химическая формула — Fe ₂ O ₃ .
   • Оксид железа придает цвет цементу.
   • Действует как флюс.
   • При очень высокой температуре он вступает в химическую реакцию с кальцием и алюминием с образованием трехкальциевого алюмоферрита.
   • Трикальций алюмоферрит придает цементу твердость и прочность.

6. Сульфат кальция : Химическая формула — CaSO ₄
   • Он присутствует в цементе в виде гипса (CaSO ₄ .2H ₂ O)
   • Он замедляет или замедляет схватывающее действие цемента.

7. Трехокись серы : Химическая формула — SO ₃
   • Его содержание не должно превышать 2%.
   • Избыток триоксида серы приводит к потере прочности цемента.

8. Щелочные :
   
   • Его содержание не должно превышать 1%.
   • Избыток щелочных веществ вызывает высолы.

Краткое содержание статьи :

• Из каких ингредиентов состоит цемент?
• Опишите цементный состав.
• Каковы функции различных ингредиентов цемента?
• Каковы функции извести в цементе?
• Каковы функции кремнезема в цементе?
• Каковы функции глинозема в цементе?
• Каковы функции магнезии в цементе?
• Каковы функции оксида железа в цементе?

Статьи по теме:

Цемент

Клинкер

Состав и классификация цемента — PetroWiki

Практически все буровые цементы состоят из портландцемента, кальцинированной (обожженной) смеси известняка и глины.Раствор портландцемента в воде используется в колодцах, потому что он легко перекачивается и быстро затвердевает даже под водой. Его называют портландцементом, потому что его изобретатель Джозеф Аспдин считал, что затвердевший цемент напоминает камень, добытый на острове Портленд у побережья Англии.

Дозировка материалов

Цемент

Portland можно легко модифицировать, в зависимости от используемого сырья и процесса, используемого для их объединения.

Дозирование сырья основано на серии одновременных расчетов, которые учитывают химический состав сырья и тип производимого цемента: Американское общество испытаний и материалов (ASTM) Тип I, II, III , или белый цемент V, или американский нефтяной институт (API) класса A, C, G или H. ^{[1] [2]}

Классификация цемента

Основным сырьем, используемым для производства портландцемента, является известняк (карбонат кальция) и глина или сланец. Железо и оксид алюминия часто добавляют, если они еще не присутствуют в глине или сланце в достаточном количестве. Эти материалы смешиваются вместе, влажно или сухо, и загружаются во вращающуюся печь, в которой известняковая суспензия при температурах от 2600 до 3000 ° F расплавляется в материал, называемый цементным клинкером.После охлаждения клинкер измельчают и смешивают с небольшим количеством гипса, чтобы контролировать время схватывания готового цемента.

Когда эти клинкеры гидратируются с водой в процессе схватывания, они образуют четыре основные кристаллические фазы, как показано в таблице 1 и таблице 2 . ^[3]

• Таблица 1 — Анализ типичного цикла производства портландцемента

• Таблица 2 — Типичный состав и свойства классов API портландцемента

Портландцементы обычно производятся в соответствии с определенными химическими и физическими стандартами, которые зависят от их применения.В некоторых случаях для получения оптимальных композиций необходимо добавлять дополнительные или корректирующие компоненты. Примеры таких добавок:

• Песок
• Кремнистые суглинки
• Пуццоланы
• Диатомовая земля (DE)
• Пирит железный
• Глинозем

В расчетах также учитываются глинистые или кремнистые материалы, которые могут присутствовать в больших количествах в некоторых известняках, а также из золы, образующейся при использовании угля для обжига печи.Также необходимо учитывать незначительные примеси в сырье, так как они могут существенно повлиять на характеристики цемента.

В США есть несколько агентств, которые изучают и составляют спецификации для производства портландцемента. Из этих групп наиболее известными в нефтяной промышленности являются ASTM, который занимается цементами для строительства и использования в строительстве, и API, который составляет спецификации для цементов, используемых только в скважинах.

Спецификация ASTM. C150 ^[1] предусматривает восемь типов портландцемента: типы I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV и V, где «A» обозначает воздухововлекающий цемент.Эти цементы предназначены для удовлетворения различных потребностей строительной отрасли. Цемент, используемый в колодцах, находится в условиях, не встречающихся при строительстве, таких как широкий диапазон температуры и давления. По этим причинам были разработаны различные спецификации, которые охватываются спецификациями API. API в настоящее время предоставляет спецификации, охватывающие восемь классов цементов для скважин, обозначенных как классы от A до H. Классы API G и H являются наиболее широко используемыми.

Цементы для нефтяных скважин также доступны в вариантах со средней сульфатостойкостью (MSR) или высокой сульфатостойкостью (HSR).Сульфатостойкие марки используются для предотвращения разрушения затвердевшего цемента в скважине, вызванного сульфатной атакой пластовых вод.

Классификация API

Нефтяная промышленность покупает цементы, произведенные преимущественно в соответствии с классификациями API, опубликованными в API Spec. 10А. ^[4] Далее определяются различные классы цементов API для использования при скважинных температурах и давлениях.

Класс A

• Этот продукт предназначен для использования, когда не требуются особые свойства.
• Доступен только в обычном классе O (аналогично ASTM Spec. C150, тип I). ^[1]

Класс B

• Этот продукт предназначен для использования в условиях, требующих средней или высокой сульфатостойкости.
• Доступен как в классе MSR, так и в классе HSR (аналогично ASTM Spec. C150, тип II). ^[1]

Класс C

• Этот продукт предназначен для использования в условиях, когда требуется высокая ранняя прочность.
• Доступен в обычных, O, MSR и HSR классах (аналогично ASTM Spec.C150, тип III). ^[1]

Класс G

• Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса G.
• Этот продукт предназначен для использования в качестве основного цемента для скважин. Доступны в вариантах MSR и HSR.

Класс H

• Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса H.
• Этот продукт предназначен для использования в качестве основного цемента для скважин. Доступны в вариантах MSR и HSR.

Свойства цемента, указанные в спецификации API

Химические свойства и физические требования сведены в Таблицы 3 и Таблицы 4 соответственно. ^[3] Типичные физические требования для различных классов цемента по API показаны в Таблице 5 . ^[3]

• Таблица 3 — Химические требования к цементам API

• Таблица 4 — Физические требования к цементам API

• Таблица 5 — Физические требования к различным типам цемента

Хотя эти свойства описывают цементы для целей спецификации, цементы для нефтяных скважин должны иметь другие свойства и характеристики, чтобы обеспечить их необходимые функции в скважине.(API RP10B предоставляет стандарты для процедур испытаний и специального оборудования, используемого для испытания цементов для нефтяных скважин, и включает:

• Приготовление суспензии
• Плотность суспензии
• Испытания на прочность при сжатии и неразрушающие звуковые испытания
• Испытания на время загустевания
• Статические испытания на водоотдачу
• Испытания рабочих жидкостей
• Испытания на проницаемость
• Реологические свойства и прочность геля
• Расчеты перепада давления и режима потока для шламов в трубах и кольцевых зазорах
• Процедуры испытаний в Арктике (вечная мерзлота)
• Испытание на стабильность суспензии
• Совместимость скважинных флюидов. ^[5]

Ссылки

1. ↑ ^{1,0 1,1 1,2 1,3 1,4} ASTM C150-97a, Стандартные спецификации для портландцемента. 2000. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0150_C0150M-12
2. ↑ ASTM C114-97a, Стандартные методы химического анализа гидравлического цемента. 2000. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0114-11B.
3. ↑ ^{3,0 3,1 3,2} Смит, Д.К. 2003. Цементирование. Серия монографий, SPE, Ричардсон, Техас 4, гл. 2 и 3.
4. ↑ API Spec. 10A, Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин, 23-е издание. 2002. Вашингтон, округ Колумбия: API.
5. ↑ API RP 10B, Рекомендуемая практика для испытания цементов для скважин, 22-е издание. 1997. Вашингтон, округ Колумбия: API.

См. Также

Цементные работы

PEH: Цементирование

Интересные статьи в OnePetro

Внешние ссылки

Монография SPE по цементированию

Категория

Бетон против цемента: в чем разница?

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.

Чтобы сделать бетон смесью портландцемента (10-15%) и воды (15-20%) сделать пасту. Затем эту пасту смешивают с заполнителями (65-75%) , 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 извлекаются 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. Добыча сырья

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

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

Дробилки способны обрабатывать куски карьерной породы размером с масляный барабан.

2. Измельчение

Известняк дробится 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 менее 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 повторного измельчения.

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 бункер.

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 при сжигании топлива во вращающейся печи основной горелки и в камере сгорания с помощью вытяжных вентиляторов подогревателя или вентиляторов внутреннего сгорания печи.Для сжигания часто используются 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 выходит 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 цемента определенного типа.Гипс для OPC, известняк для известнякового цемента и шлак для шлакового цемента.

Затем шаровая мельница измельчает корм до мелкого порошка.

Мелкий порошок затем отправляется в сепаратор, который отделяет мелкий и крупный продукт. Последний направляется на вход мельницы на доизмельчение.

Готовый продукт хранится в бетонных силосах как цемент.

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

6. Конечный продукт

Теперь цемент 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 при перемещении, перемешивании, нагревании и охлаждении.

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.

Границы | Микроструктура и состав затвердевшей пасты системы натриевый остаток-шлак-цементный вяжущий материал

Введение

Стремительное развитие промышленности стало движущей силой мировой экономики.Однако образовавшиеся промышленные отходы заняли землю и загрязнили почву, воду и воздух, что привело к загрязнению глобальной окружающей среды (Chen, 2018). Исследователи по всему миру провели множество исследований по повторному использованию промышленных отходов. Существуют различные виды промышленных побочных продуктов, такие как шлак из карбида кальция, доменный шлак, летучая зола и т. Д. Методика использования шлака карбида кальция в качестве строительных материалов и щелочного активатора успешно применяется исследователями (Bilondi et al., 2018; Hanjitsuwan et al., 2018; Сиддиква и Баррето, 2018). Zhang et al. (2017) использовали летучую золу и высокомагниевый никелевый шлак в качестве твердых материалов для производства геополимерного цемента в условиях комнатной температуры. Результаты показали, что прочность на сжатие геополимерных цементов может достигать 60 МПа, что сопоставимо с затвердевшими портландцементами и подходит для строительных целей. Wiemes et al. (2017) провели эксперимент по включению различных видов промышленных отходов в процесс производства кирпича.С глиной смешивались три вида отходов: шлам автомобильной промышленности, отходы стекла и древесная зола. Результаты показали, что производство кирпича можно получить с различными видами промышленных отходов. Amin et al. (2017) исследовали хлоридостойкий цемент из промышленных отходов посредством геополимеризации, испытание показало, что самая высокая прочность на сжатие цемента составила 18,85 МПа, а устойчивость к воздействию хлоридов была зафиксирована для геополимера с соотношением кремнезема к глинозему 2,7. Между тем, устойчивость геополимера к хлориду магния выше, чем у хлорида натрия, и воздействие хлорида не может повлиять на сетку геополимера при оптимальном соотношении диоксида кремния к оксиду алюминия.Самоуплотняющийся бетон был приготовлен El Mir and Nehme (2017) с использованием перлитового порошка промышленных отходов, результаты показали, что перлитовый порошок из отходов оказал значительное пуццолановое воздействие на микроструктуру бетона, что положительно сказалось на прочности бетона на сжатие.

Остаток соды — промышленные отходы, образующиеся в процессе производства кальцинированной соды аммиачно-содовым процессом, химический состав которых: CaCO ₃ и растворимая хлоридная соль.Хранение и выброс остатков соды вызвали серьезную экологическую проблему (Yan, 2015; Gomes et al., 2016). Накопление остатков соды изменит кислотность и щелочность почвы в регионе, вызовет засоление почвы и повлияет на нормальный рост растительности. Со временем ионы хлора в остатках соды будут постепенно проникать в землю, вызывая разную степень загрязнения подземных источников воды и серьезно угрожая безопасности питьевой воды окружающих жителей.Гора остатков соды, образованная скоплением остатков соды, приведет к оползням под действием землетрясения и других внешних сил, что поставит под угрозу безопасность жизни людей и имущества. Использование остатков соды стало в центре внимания инженеров. Поэтому учеными была проведена большая исследовательская работа. Uçal et al. (2018) исследовали гидратационные характеристики алинитового цемента, который был получен с использованием осадка содовых отходов в качестве сырья.Было обнаружено, что период индукции алинитового цемента составлял около 15–20 минут и, в отличие от портландцемента, гидратация практически не прекращалась в этот период. Добавление до 12% гипса в алинитовый цемент привело к увеличению прочности на сжатие. Zhao et al. (2019) изучали важнейшие свойства геополимеров на основе летучей золы, содержащих остатки соды. Исследование показало, что прочность на сжатие образцов на основе золы-уноса, активированных щелочами, содержащих около 20% остатков соды, отвержденных в течение 60 и 180 дней, составляла 13.5 и 18,0 МПа геополимеры имели низкую усадку и хорошую термическую стабильность. Zhang et al. (2013) приготовили бетон с некоторым остатком соды, заменив цемент по массе. Доля бетона в смеси составляла 45–49% камня, 25–29% песка, 10–14% цемента, 5–10% содового остатка и 5–8% воды. Исследования показали, что бетон обладает хорошей морозостойкостью и износостойкостью. Лю и др. (2017) исследовали свойства полимера после смешивания остатков соды и летучей золы. Исследования показали, что при массовом соотношении остатка соды и золы-уноса <0.36, прочность на изгиб и прочность на сжатие системы зола-унос-NaOH увеличивалась с увеличением доли остатка соды, добавление остатка соды имело существенный модифицирующий эффект на развитие прочности системы. Sun and Gu (2014) подготовили новый отвердитель для остатков соды, используя остатки соды, шлак и летучую золу в качестве основного сырья, а к этим основным материалам были добавлены надлежащее количество гипса для десульфуризации и составного активатора. Физико-механические свойства отвердителя в основном соответствуют техническим параметрам P.Цемент композитный С 32,5. Лю и др. (2016) исследовали кирпич без обжига, который был приготовлен с использованием остатков соды в качестве основного материала. Было обнаружено, что при приготовлении остатков соды, летучей золы, стального шлака и каменного порошка в соответствии с массовым соотношением 4: 3: 2: 1 прочность на сжатие кирпича, выдерживаемого без обжига в течение 7 дней, составляла 14,0 МПа и составляла Отверждение при 20,6 МПа в течение 28 суток. Sun et al. (2012) улучшили экспансивную почву с помощью остатка соды в качестве добавки. Исследование показало, что относительная плотность, предел жидкости, индекс пластичности, скорость свободного расширения и расширение под нагрузкой расширяющегося грунта заметно снизились с увеличением содержания остатков соды, что указывает на то, что остатки соды оказывают очевидное улучшающее влияние на расширяемость расширяющегося грунта. .

Однако потребление остатков соды по-прежнему не может удовлетворить потребности общества и окружающей среды. Чтобы расширить область применения и еще больше снизить давление на окружающую среду, в результате серии экспериментов был разработан новый вид системы вяжущих материалов на основе натриевого остатка-шлака-цемента. Микроструктуру и состав анализировали с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM), энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS), термогравиметрически-дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC-TG) и дифракции рентгеновских лучей (XRD).

Экспериментальная

Сырье

Остаток соды, использованный в эксперименте, был получен из группы San You в Таншане, Хэбэй, который был высушен и измельчен на мелкие частицы порошка с максимальным диаметром 0,16 мм. Картина XRD показана на рисунке 1. Было очевидно, что пик CaCO ₃ , CaSO ₄ , CaCl ₂ и NaCl появился на рисунке 1, что указывает на то, что CaCO ₃ , CaSO ₄ , CaCl ₂ и NaCl присутствовали в идентифицированных фазах на дифрактограмме остатка соды.Шлак в эксперименте представлял собой гранулированный порошок доменного шлака марки С95. Цемент, использованный в системе вяжущего материала содовый остаток-шлак-цемент, представлял собой портландцемент (P ^. II 42,5), цемент, использованный при приготовлении образца цементного раствора для сравнения прочности, был обычным портландцементом (P ^. O 42,5R). И шлак, и цемент поступили от компании Qinhuangdaounicipal Construction Group Co., LTD в Хэбэе. Химические компоненты содового остатка, шлака и цемента показаны в таблицах 1 и 2 соответственно.Размер частиц природного кварцевого речного песка составлял от 0,16 до 2,36 мм.

Рисунок 1 . Рентгенограмма содового остатка.

Таблица 1 . Химический состав содового остатка мас. /%.

Таблица 2 . Химический состав цемента и шлака мас.%.

Приготовление образцов строительного раствора

В конструкции смеси образца раствора соотношение воды и связующего было зафиксировано на уровне 0,5, соотношение песка и связующего было установлено как 3: 1, а пропорции смеси связующих материалов были показаны в таблице 3.Цементный раствор перемешивали равномерно и были приготовлены образцы размером 40 мм × 40 мм × 160 мм. Все образцы строительных смесей были отверждены в стандартной камере для отверждения в контролируемой среде с температурой (20 ± 2) ° C и относительной влажностью ≥ 95% в течение 28 дней, а затем были использованы для испытания прочности на изгиб и сжатие. Каждую группу формовали на шесть образцов раствора, которые затем использовали для расчета среднего значения.

Таблица 3 . Соотношение вяжущих и прочность образцов раствора.

Методы

Испытание образцов пасты с помощью SEM и EDS

В соответствии с методом испытаний, описанным в литературе (Aughenbaugh et al., 2016), образцы пасты размером 20 мм × 20 мм × 80 мм были приготовлены в соответствии с пропорцией смеси, указанной в таблице 3, а затем перенесены в контейнеры контролируемого температура окружающей среды (20 ± 2) ° C и относительная влажность ≥ 95% для отверждения до возраста 28 дней. Микроструктуру затвердевших паст, отверждаемых в течение 28 дней, наблюдали с помощью электронного микроскопа Hitachi-3400N после вакуумной обработки и обработки распылением золота, а содержание элементов Ca, Si и Cl в продуктах гидратации анализировали с помощью энергодисперсионного EDS. затем рассчитывали соотношение Ca / Si в геле CSH и отношение Si / Cl в продуктах гидратации.

Минералогический состав

Компонент продукта гидратации определяли методом XRD. Образцы пасты были взяты из негазированной зоны. В течение периода тестирования образцы обрабатывались следующим образом. Во-первых, негазированные образцы были разделены на мелкие кусочки, помещены в этанол и измельчены в мелкие частицы порошка до тех пор, пока все они не пройдут через сито диаметром 0,12 мм. Во-вторых, порошок фильтровали в вакууме с помощью отсасывающего фильтра и разбавляли пять раз этанолом и дважды эфиром.Затем частицы порошка сушили в вакуумном сушильном шкафу с осушителем при 105 ° C в течение 24 ч. Наконец, частицы порошка помещали в маленькие стеклянные флаконы, которые использовались для XRD. Значения 2θ варьировались от 10 ° до 80 °, а применяемая скорость сканирования составляла 1 ° / мин для всех образцов.

DSC-TG Тест компонента продукта гидратации

Термогравиметрически-дифференциальные сканирующие калориметрии (DSC-TG) образцов паст, отвержденных в течение 28 дней, были выполнены с помощью встроенного термического анализатора STA 449F5 (Zhao et al., 2016). Сначала остаток соды, шлак и цемент сушили в сушильном шкафу при 105 ° C в течение 12 ч, а крупные частицы размером более 0,9 мм удаляли через стандартное сито. Во-вторых, пасты для мякоти были приготовлены на основе пропорций смеси, указанных в таблице 3, и соотношение вода-связующее составляло 0,5 для всех паст. Затем пасты из плоти были запечатаны в полиэтиленовые пакеты и затем отверждены при температуре окружающей среды 20 ± 2 ° C и относительной влажности ≥ 95%.

В возрасте 28 дней образцы содового остатка, шлакового цементного теста обрабатывали в соответствии со следующими этапами.Сначала образцы были разделены на мелкие кусочки и помещены в этанол, а затем измельчены на мелкие частицы порошка до тех пор, пока все они не пройдут через сито диаметром 0,12 мм. Во-вторых, порошок фильтровали в вакууме с помощью отсасывающего фильтра и разбавляли пять раз этанолом и дважды эфиром. Затем порошковые образцы сушили в вакуумном сушильном шкафу с влагопоглотителем при 105 ° C в течение 24 ч. Наконец, DSC-TG отверждения образцов пасты в течение 28 дней был проведен с помощью встроенного термического анализатора STA 449F5.Чтобы предотвратить карбонизацию образцов в процессе нагрева, в качестве защитного газа использовали Ar, а скорость повышения температуры составляла 10 ° C / мин.

Результаты и обсуждение

Механические свойства образцов строительных растворов

Таблица 3 показывает прочность на изгиб и сжатие образцов строительных растворов после отверждения в течение 7 и 28 дней с различным процентным содержанием связующих материалов. Из таблицы 3 видно, что механические свойства отверждения группы D2 в течение 28 дней были оптимальными, когда остаток соды, шлак и цемент были приготовлены в массовом процентном соотношении 2: 6: 2.На рисунке 2 показана прочность на сжатие образцов в возрасте 7, 28, 60, 90 и 120 дней при соотношении группы D2 и прочности на сжатие образца цементного раствора P.O 42.5R в том же возрасте. Из рисунка 2 видно, что прочность на сжатие образцов строительного раствора группы D2 отверждения через 28 дней была довольно близка к прочности образцов строительного раствора из цемента P.O 42.5R.

Рисунок 2 . Сравнение прочности на сжатие системы вяжущего осадка соды, шлака и цемента и обычного портландцементного раствора.

Было очевидно, что прочность на сжатие группы D2, отверждаемой в течение 7 дней, составила 15,3 МПа, и это значение было намного ниже, чем у образцов цементного раствора P.O 42.5R в возрасте 7 дней. Шлак — потенциально активный вяжущий материал. Щелочная среда содового остатка заставляет шлак медленно гидратироваться. Вначале образуется меньше продуктов гидратации, и система становится менее плотной. С возрастом количество продуктов гидратации увеличивается и плотность увеличивается постепенно, а прочность на сжатие на 28 сутки значительно увеличивается, достигая 45.1 МПа.

Микроморфологический анализ продуктов гидратации

На рис. 3 показаны фотографии образцов пасты группы D2, отвержденные в течение 28 дней, полученные с помощью СЭМ. Рисунки 3A – D показывают, что продукты гидратации группы D2, отвержденные до возраста 28 дней, были богатыми, и в основном сформировалась микроструктура затвердевшей пасты. Продукты гидратации плотно связаны с порами и трещинами. Кристаллы имели стержнеобразную форму неправильной формы и распределялись по поверхности продуктов гидратации.В то же время небольшое количество частиц непрореагировавшего связующего материала распределялось вокруг продуктов гидратации.

Рисунок 3 . СЭМ-изображения образцов пасты группы D2, отверждаемой в течение 28 дней, и образцов BSE. (А) 500 ×. (В) 4000 ×. (С) 10000 ×. (Г) 20000 ×. (E) экземпляров BSE. (F) точек обнаружения EDS (2000 ×).

Энергодисперсионный спектральный анализ продуктов гидратации

Ломтики пасты группы D2 отверждения в течение 28 дней были пропитаны и отполированы для подготовки образцов BSE, как показано на рисунке 3E.На фотографиях SEM-BSE точки обнаружения были отмечены, соответственно, в положениях различной яркости на изображении, и EDS-анализ проводился для каждой точки обнаружения, соответственно. Отмеченное положение показано на рисунке 3F, а результаты обнаружения показаны на рисунке 4 и в таблице 4.

Рисунок 4 . Образцы ЭЦП пятна обнаружения. (A) Пятно 1. (B) Пятно 2. (C) Пятно 3. (D) Пятно 4. (E) Пятно 5. (F) Пятно 6.

Таблица 4 . Элементарные составы пятна обнаружения.

Из таблицы 4 видно, что содержание элементов Cl в каждой позиции обнаружения было намного выше, чем содержание элементов S в продуктах гидратации группы D2. Таким образом, был сделан вывод, что в продуктах гидратации присутствует соединение, содержащее элементы Cl. Между тем, можно видеть, что содержание элементов Si в диапазоне обнаружения было относительно большим, потому что диаметр диапазона анализа спектра был больше, чем размер соединения, содержащего элементы Cl, что привело к существованию геля CSH в различных области измерения.При анализе элементов предполагалось, что все элементы Si происходили из геля CSH, а продукт гидратации, содержащий элементы Cl, представлял собой 3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ кристалл O (Shao et al. др., 2013). Затем количество атомов элементов Ca и Cl вычиталось из количества атомов элемента в измеряемой области в соответствии с элементным составом 3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O, впоследствии было рассчитано количество атомов элементов Ca и Si в геле CSH.Результат по атомной массе элементов Ca и Si в геле CSH был показан в таблице 5. Из таблицы 5 видно, что соотношение Ca / Si в геле CSH на пятне 1 составляло 0,7, соотношение Ca / Si в геле CSH на пятне 2 было 1,2, соотношение Ca / Si в геле CSH на пятне 3 было 1,1, и соотношение Ca / Si в геле CSH на пятне 4 составляло 1,4, когда продукт гидратации, содержащий элемент Cl, был 3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O кристалл. Отношение Ca / Si в оставшейся части в области обнаружения находилось в диапазоне соотношения Ca / Si для геля CSH, таким образом, было доказано, что продукт гидратации, содержащий элементы Cl, был 3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O кристалл.

Таблица 5 . Результаты расчета Si, Ca и Cl (по атомному) для пятна.

Чтобы охарактеризовать относительное содержание геля CSH и 3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O кристаллов в продукте гидратации группы D2, было введено соотношение Si / Cl , соотношение которых показано в Таблице 5. Из Таблицы 5 видно, что отношение Si / Cl составляло 3,0 на пятне 1, отношение Si / Cl составляло 1,8 на пятне 2, отношение Si / Cl был 0.9 в пятне 3, а соотношение Si / Cl было 3,2 в пятне 4. Предполагалось, что все элементы Si были получены из геля CSH, а все элементы Cl были получены из 3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O кристалл. Между тем, содержание элемента Si в геле CSH было эталоном, было известно, что отношение n (CSH) / n (CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O ) на пятне 1, пятне 2, пятне 3 и пятне 4 было 6.0, 3.6, 1.8 и 6.4 соответственно. Каждая позиция обнаружения была репрезентативной, когда маркер обнаружения был нанесен на позиции различной яркости в спектральном анализе EDS, поэтому данные, измеренные в четырех положениях, также представляют общую ситуацию с продуктами гидратации. Согласно приведенному выше анализу, диапазон изменения n (C _x -SH _y ) / n (3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O) составлял 1,8– 6.4 в продуктах гидратации.То есть отношение молярного содержания геля C _x -SH _y к молярному содержанию кристалла CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O колебалось в диапазон 1,8–6,4. Таким образом, гель CSH и кристаллы CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O, которые плотно расположены и тесно связаны с порами и трещинами, были основными составляющими прочности всего остатка соды. система шлакоцементного вяжущего материала.

Чтобы проверить точность приведенного выше анализа, точки обнаружения были отмечены, а анализ энергодисперсионного спектра был проведен в различных положениях яркости. Отмеченное положение показано на фиг. 3F, а результаты обнаружения показаны в таблице 4 и на фиг. 4E, F. Согласно описанному выше методу анализа можно рассчитать, что соотношение Ca / Si в геле C-S-H на пятне 5 составляло 0,75, а соотношение Ca / Si в геле C-S-H на пятне 6 было 1,3. Отношение Ca / Si в оставшейся части в области обнаружения находилось в пределах соотношения Ca / Si для геля CSH, таким образом, это подтверждает сделанный выше вывод о том, что продукт гидратации, содержащий элементы Cl, был 3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O кристалл.Из таблицы 5 видно, что соотношение Si / Cl в пятне 5 и пятне 6 составляло 2,05 и 2,9 соответственно. Другими словами, отношение n (C-S-H) / n (CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O) в пятне 5 и пятне 6 составляло 4,1 и 5,8 соответственно. Отношение n (CSH) / n (CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O) на двух измерительных поверхностях находилось в диапазоне 1,8–6,4, что подтверждает вывод что отношение молярного содержания геля C _x -SH _y к молярному содержанию кристалла CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O колебалось в диапазоне 1.8–6.4.

Рентгеноструктурный анализ продуктов гидратации

На рис. 5 показаны рентгенограммы образцов пасты группы D2, отвержденных до возраста 28 дней. Было очевидно, что пик образцов пасты (3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O) показан на рисунке 5. Как показано в ссылке (Baquerizo et al., 2015) , 3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O, также известная как соль Фриделя, которая принадлежит к соединению семейства AFm.Разнообразные соединения, содержащиеся в семействе AFm, в котором 3CaO · Al ₂ O ₃ · CaSO ₄ · nH ₂ O, 3CaO · A ₂ O ₃ · CaCO ₃ · Типичными соединениями были nH ₂ O и 3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · nH ₂ O. Разнообразные ионы заменяют друг друга с образованием сложных соединений, когда существует большое количество минеральных примесей. Кристалл AFm представлял собой кристалл из шести квадратных листов, но он имел тенденцию показывать крошечный игольчатый стержень и неправильную форму листа, когда он не полностью вырос.Как показано на фиг. 3C, кристалл в форме игольчатого стержня и неправильного листа, распределенный по поверхности продуктов гидратации, представлял собой кристалл 3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O кристалл.

Рисунок 5 . Рентгенограмма пастообразных образцов группы D2.

Было очевидно, что пик образцов пасты (CaCO ₃ ) появился на рисунке 5. Присутствие CaCO ₃ может быть вызвано карбонизацией Ca (OH) ₂ во время отбора и подготовки образцов.Хотя гель CSH относится к аморфному состоянию, и спектральная линия была в основном диффузным пиком, но на рентгенограммах наблюдалось заметное явление «выпуклой оболочки» при 25–35 °, указывающее на то, что гель CSH присутствовал в продуктах гидратации отверждение системы содовый остаток-шлак-цемент вяжущим в течение 28 дней (Wu et al., 2014).

Анализ продуктов гидратации DSC-TG

ДСК-ТГ образцы пасты группы D2 показаны на рисунке 6. Из рисунка 6 видно, что было семь основных пиков поглощения тепла и два основных экзотермических пика.Эндотермические пики, расположенные соответственно при 106,9, 186,4, 299,3, 334,2, 467, 609,9 и 672,6 ° C, соответствуют температуре разложения продуктов гидратации. Согласно литературным данным (Yang and Xue, 2000), эндотермический пик при 106,9 ° C был связан с удалением молекулы воды в 3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O, и образование 3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 6H ₂ O. Эндотермический пик при 299.3 ° C в результате 3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 6H ₂ O продолжал выделять 5 кристаллической воды. Эндотермический пик при 186,4, 334,2 и 467 ° C был вызван дегидратацией и поглощением тепла гелем C-S-H. Пик при 609,9 ° C был обусловлен непрерывной гидратацией и поглощением тепла гидратом хлорида кальция и алюминия. Наличие CaCO ₃ в образцах пасты было показано на рентгенограммах. Большинство температур разложения карбонатных минералов находятся в диапазоне 600–900 ° C.Можно видеть, что имел место эндотермический пик при 859,5 ° C, который был обусловлен реакцией разложения CaCO ₃ , приводящей к высвобождению CO ₂ и образованию CaO. Экзотермические пики находились в положениях 717,6 и 904,9 ° C. Экзотермический пик при 717,6 ° C был обусловлен дальнейшей кристаллизацией гидрата хлорида кальция и алюминия. Экзотермический пик при 862,2 ° C был обусловлен кристаллической трансформацией соответствующего геля C-S-H и превращением в β-волластонит (Wang and Yan, 2008, 2011).Анализ DSC-TG показал наличие геля C-S-H и кристалла 3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O в продуктах гидратации.

Рисунок 6 . ДСК-ТГ-картины образцов пасты группы Д2.

Выводы

В данном исследовании были проанализированы микроструктура и состав затвердевшей пасты системы натриевый остаток-шлак-цементный вяжущий материал. Можно сделать следующие выводы.

1) Так как соотношение вода-вяжущее составляло 0,5, соотношение песок-вяжущее составляло 3: 1, а массовое соотношение содовый остаток-шлак-цемент составляло 2: 6: 2, прочность на сжатие образца раствора (40 мм × 40 мм × 160 мм) составляла 45,1 МПа, а предел прочности на изгиб составлял 7,4 МПа, что было довольно близко к прочности обычного портландцементного раствора и могло использоваться при приготовлении неармированных строительных изделий.

2) С помощью микроскопического анализа образцов пасты, отвержденных до возраста 28 дней, было обнаружено, что основными продуктами гидратации были гель CSH и 3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ Кристалл О.Соотношение Ca / Si в геле CSH в продуктах гидратации варьировалось в диапазоне 0,7–1,4, а соотношение n (C _x -SH _y ) / n (3CaO · Al ₂ O ₃ · CaCl ₂ · 10H ₂ O) варьировала в пределах 1,8–6,4. Гель C-S-H и соли Фриделя, которые плотно расположены и тесно связаны с порами и трещинами, составляли основной источник прочности всей системы связующего материала остатков соды, шлака и цемента.

Авторские взносы

RS: экспериментальный план, исследование, методология и написание.QZ: получение финансирования, расследование, методология, администрирование проекта и написание. JZ: концептуализация, анализ данных, надзор, проверка, написание и проверка. JL: анализ данных, методология и написание.

Финансирование

Финансовая поддержка от Национального фонда естественных наук Китая в рамках грантов 51578477 и 51708403, Научного фонда группы инновационных исследований Национального фонда естественных наук Китая в рамках гранта 51621092, ключевого научно-исследовательского проекта провинции Хэбэй в рамках гранта 1

05D и Китайскому фонду докторских наук за гранты 2018T110200 и 2018M640236.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Амин Н., Наваб Л. и Гани У. (2017). Синтез и характеристика хлоридостойкого цемента из промышленных отходов путем геополимеризации. J. Clean. Прод . 156, 577–580. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2017.04.079

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Огенбо, К. Л., Штутцман, П., и Юнгер, М. К. Г. (2016). Определение состава стекла в летучей золе. J. Front. Mater . 3, 1–10. DOI: 10.3389 / fmats.2016.00001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бакерисо, Л. Г., Матчей, Т., Скривенер, К. Л., Саидпур, М., и Вадсо, Л. (2015). Состояние гидратации цементных фаз AFm. J. Cement Concr. Res . 73, 143–157. DOI: 10.1016 / j.cemconres.2015.02.011

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Билонди, М. П., Туфи, М. М., и Туфи, В. (2018). Использование остатка карбида кальция в качестве щелочного активатора для геополимера на основе стеклянного порошка и глины. J. Constr. Строить. Mater . 183, 417–428. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2018.06.190

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, Ю. К. (2018). Оценка выбросов парниковых газов и рекуперация энергии из твердых бытовых и промышленных отходов с использованием технологии получения энергии из отходов. J. J. Clean. Прод . 192, 262–269. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2018.04.260

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эль-Мир, А., Нехме, С. Г. (2017). Использование перлитового порошка промышленных отходов в самоуплотняющемся бетоне. J. Clean. Прод . 156, 507–517. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2017.04.103

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гомес, Х. И., Мэйс, В. М., Роджерсон, М., Стюарт, Д. И., и Берк, И. Т. (2016). Остаточные щелочные вещества и окружающая среда: обзор воздействия, методы управления и возможности. J. Clean. Prod. 112, 3571–3582. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2015.09.111

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hanjitsuwan, S., Phoo-ngernkham, T., Li, L.Y., Damrongwiriyanupap, N., and Chindaprasirt, P. (2018). Повышение прочности и долговечности раствора золы-уноса, активированного щелочами, с остатком карбида кальция в качестве добавки. J. Constr. Строить. Mater . 162, 714–723. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2017.12.034

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю, К.Ю., Чжао, X. Х., Чжу, Н., Лю, Ю. Ф., и Панг, Ю. З. (2017). Механические свойства геополимеров на основе золы-уноса и механизм модификации содового остатка. J. Bull. Подбородок. Керамический Soc . 36, 679–685. DOI: 10.16552 / j.cnki.issn1001-1625.2017.02.046

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю Д. К., Ли Ю., Лю Ю. Дж., Ге, В. К., Янь, Дж. Х. и Ли, С. Х. (2016). Приготовление обожженного кирпича по остаткам соды. J. Chin. J. Environ. Eng . 10, 3249–3254.DOI: 10.12030 / j.cjee.201511183

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шао Ю., Чжоу М., Ван В. Х. и Хоу Х. Б. (2013). Идентификация механизмов связывания хромата в соли Фриделя. J. Constr. Строить. Mater . 48, 942–947. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2013.07.098

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сиддиква, С., и Баррето, П. Н. М. (2018). Химическая стабилизация утрамбованной земли с использованием остатков карбида кальция и летучей золы. J. Constr. Строить. Mater . 169, 364–371. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2018.02.209

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сунь, Дж. Ю., и Гу, X. (2014). Инженерные свойства нового неклинкерного грунта, содержащего отвердевший на остатках соды грунт. J. Build. Mater . 17, 1031–1035. DOI: 10.3969 / j.issn.1007-9629.2014.06.016

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сунь, С. Л., Чжэн, К. Х., Тан, Дж., Чжан, Г. Ю., Чжоу, Л. Г., и Шан, В.Т. (2012). Экспериментальные исследования на обширном грунте, улучшенном остатками соды. J. Rock Soil Mech . 33, 1068–1612. DOI: 10.16285 / j.rsm.2012.06.045

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Учал, Г. О., Махьяр, М., и Токьяй, М. (2018). Гидратация алинитового цемента, полученного из осадка содовых отходов. J. Constr. Строить. Mater . 164, 178–184. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2017.12.196

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван, К., и Ян П.Ю. (2008). Характеристики ранней гидратации и пастообразная структура сложного вяжущего материала, содержащего большой объем стального шлака. J. Chin. Керамический Soc . 36, 1406–1416. DOI: 10.14062 / j.issn.0454-5648.2008.10.027

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван, К., и Ян, П. Ю. (2011). Влияние стального шлака на гидратацию цемента в процессе гидратации сложного вяжущего. J. Sci. China Technol. Sci . 54, 388–394. DOI: 10.1007 / s11431-010-4204-0

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wiemes, L., Павловский У., Мымрин В. (2017). Включение промышленных отходов в качестве сырья в рецептуру кирпича. J. Clean. Прод . 142, 69–77. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2016.06.174

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wu, H., Ni, W., Cui, X. W., and Wang, S. (2014). Изготовление бетонной шпалы из горячекатаного стального шлака с низкой автогенной усадкой. J. Trans. Матер. Термическая обработка . 35, 7–12. DOI: 10.13289 / j.issn.1009-6264.2014.04.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ян В.J. (2015). Исследование характеристик и механизма строительного раствора и бетона с использованием остатков соды в качестве минеральной добавки . Гуанчжоу: Южно-Китайский технологический университет.

Google Scholar

Ян, Н. Р., Сюэ, В. Х. (2000). Справочник по неорганическим маталлоидным материалам Атлас . Ухань: Издательство Уханьского технологического университета.

Google Scholar

Чжан Ю., Цзян Х. Б. и Ван Ю. Л. (2013). Бетон и способ его приготовления с добавлением остатков соды .P. Китайский патент. Номер заявки 201310220650.2. 2013-06-05.

Google Scholar

Чжан, З. Х., Чжу, Ю. К., Ян, Т., Ли, Л. Ф., Чжу, Х. Дж., И Ван, Х. (2017). Преобразование местных промышленных отходов в более экологичный цемент с помощью геополимерной технологии: пример никелевого шлака с высоким содержанием магния. J. Clean. Прод . 141, 463–471. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2016.09.147

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжао, К. Х., Хэ, Х. Дж., Чжан, Дж.Р., Цзян, Дж. Ю. (2016). Влияние длительного влажного отверждения на характеристики стойкости к карбонизации бетона из летучей золы. J. Constr. Строить. Mater . 127, 577–587. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2016.10.065

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжао, X. Х., Лю, С. Ю., Ван, Л., Цзо, Л. М., Чжу, К., и Ма, В. (2019). Физико-механические свойства и микротехнические характеристики геополимеров на основе летучей золы, содержащих остатки соды. J. Cement Concr. Сравн. .98, 125–136. DOI: 10.1016 / j.cemconcomp.2019.02.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пропорции цементных ингредиентов, их функции и ограничения

🕑 Время считывания: 1 минута

Обычный портландцемент содержит различные ингредиенты в различных пропорциях. Каждый ингредиент придает цементу разные свойства. Чтобы производить цемент хорошего качества, мы должны знать пропорции, функции и ограничения различных ингредиентов цемента.

Доля ингредиентов цемента Различные ингредиенты цемента и их пропорции следующие:

1. Известь (CaO)
2. Кремнезем (SiO ₂ )
3. Глинозем (Al ₂ O ₃ )
4. Железо (Fe ₂ O ₃ )
5. Магнезия (MgO)
6. Сульфат кальция (CaSO ₄ )
7. Сера (SO ₃ )
8. Щелочи

Рис. 1: Доля ингредиентов цемента

Функции и ограничения цементных ингредиентов

1.Известь (CaO) Известь или оксид кальция — самый важный ингредиент цемента. Цемент содержит от 60 до 67% извести. Его получают из известняка, мела, сланца и т. Д. Достаточное количество извести в цементе способствует образованию силикатов и алюминатов кальция. Если известь добавляется в избыточном количестве, цемент становится несостоятельным, а также происходит расширение и разрушение цемента. Если содержание извести ниже минимальных требований, прочность цемента уменьшится, а также время схватывания цемента.

Рис 2: Порошковая известь

2. кремнезем (SiO ₂ ) Диоксид кремния или диоксид кремния является вторым по величине количеством ингредиентов цемента, составляющим от 17 до 25%. Кремнезем может быть получен из песка, глинистой породы и т. Д. Достаточное количество кремнезема способствует образованию силикатов двух- и трехкальциевого происхождения, которые придают прочность цементу. Избыток кремнезема в цементе увеличивает прочность цемента, но в то же время увеличивается время схватывания цемента.

Рис. 3: Дым кремнезема

3. оксид алюминия (Al ₂ O ₃ ) Глинозем в цементе присутствует в виде оксида алюминия. Содержание глинозема в цементе должно составлять от 3 до 8%. Его получают из бокситов, глинозема, содержащего глину и т. Д. Глинозем придает цементу свойство быстрого схватывания. Как правило, для получения цемента требуемого качества требуется высокая температура. Но при добавлении глинозема к ингредиентам цемента он ведет себя как флюс и снижает температуру клинкера, что в конечном итоге ослабляет цемент.Таким образом, для поддержания высоких температур глинозем не следует использовать в избыточном количестве.

Рис. 4: Глинозем

4. оксид железа (Fe ₂ O ₃ ) Количество оксида железа в цементе составляет от 0,5 до 6%. Его можно получить из летучей золы, железной руды, железного лома и т. Д. Основная функция оксида железа — придать цвет цементу. При высоких температурах оксид железа образует алюмоферрит трикальция, реагируя с алюминием и кальцием. Полученный продукт придает цементу свойства прочности и твердости.

Рис.5: Пигмент оксида железа

5. магнезия (MgO) Цемент содержит от 0,1 до 3% магнезии или оксида магния. В небольших количествах магнезия в цементе придает цементу твердость и цвет. Если оно больше 3%, цемент становится несостоятельным, а также снижается прочность цемента.

Рис. 6: Оксид магния

6. сульфат кальция (CaSO ₄ ) Сульфат кальция присутствует в цементе в виде гипса. Встречается вместе с известняком.Он колеблется от 1 до 3%. Функция сульфата кальция в цементе заключается в увеличении начального времени схватывания цемента.

Рис.7: Гипсовый порошок

7. Сера (SO ₃ ) Сера или триоксид серы в цементе составляет от 1 до 3%. Его функция — придать цементу звук. Если его будет слишком много, цемент станет несостоятельным.

Рис 8: Трехокись серы

8. Щелочи В цементе присутствуют щелочи, такие как сода и поташ, обычно от 0.От 1 до 1%. В процессе производства цемента большая часть щелочей уносится с дымовыми газами во время нагрева. Следовательно, цемент содержит в себе очень небольшое количество щелочей. Если содержание щелочей превышает 1%, это вызовет ряд проблем, таких как реакция агрегатов щелочных металлов, выцветание, окрашивание и т. Д.

Рис. 9: Выцветание из-за избытка щелочи

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

.