Цемент это: состав, характеристики, виды, технология и этапы изготовления

Цемент это…Портландцемнт марки прочности, применение, сроки схватывания. Производители цемента в Украине и в мире.

Общие сведения о цементе: возникновение, состав, свойства,  упаковка, маркировка , производители. Меры предосторожности при работе,

Определение слова цемент. Цемент это.

 

           Цемент —  искусственное  вещество, которое  затвердевает при взаимодействии с водой (иными жидкостями) и может связать другие  строительные  материалы вместе.

Слово «цемент» восходит к римлянам, которые для строительства использовали смесь,  напоминающие современный бетон. Вулканический пепел, измельченные  в порошок кирпичи  добавляли  к   негашеной извести для получения гидравлического вяжущего вещества.  Глина в составе  римского кирпича, отложения вулканического  пепла содержали в своем составе оксиды  и вызывали взаимодействие с ними извести.

История появления цемента

Только после 1844 года выяснили, что для достижения прочного соединения извести с оксидами, необходима высокая температура обжига (1450-1480 °С), при этом возникают  гидравлические свойства оксидов.  После плавления образовавшийся так называемый

клинкер размельчают с перетертым гипсовым камнем.  Клинкер содержит четыре главные фазы, называемые алит, белит, алюминатная фаза и алюмоферритная фаза.

Портландцемент — самая популярная марка.

В настоящее время наиболее широко распространено производство портландцемента  иными словами цемента в котором преобладает наибольшее количество алита 50-70 %. Это трёхкальциевый силикат, который относительно быстро реагирует с водой и  играет наиболее важную роль в развитии прочности.        Для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента в него добавляют активные минеральные добавки (пиритные огарки, бокситы, пески, опоки, трепелы, колошниковую пыль, шлак).        Гипс часто добавляется в  портландцемент для предотвращения раннего затвердевания, что дает больше рабочего времени. Время, необходимое  цементу для застывания  зависит от смеси и условий окружающей среды. Первоначальная прочность может возникнуть в течении лишь двадцати минут, в то время как полная полимеризация может взять на себя целый месяц.

Бумажный цементный мешок имеет дополнительно клеенчатую прослойку, что обеспечивает дополнительную прочность мешка  и водонепроницаемость упаковки. Стандартная фасовка имеет номинальный вес мешка 25кг и  50кг. В целях безопасности мешки цемента обычно имеют медицинское предупреждение, напечатанное на них, потому что сухой цемент и готовая смесь являются  сильно щелочными.  В результате, мокрый цемент довольно едкое вещество и может легко привести к серьезным ожогам кожи, если своевременно не смыть водой. Аналогичным образом сухой цемент  при контакте со слизистыми оболочками может привести к серьезным ожогам глаз или раздражению дыхательных путей. Потому в мерах предосторожности необходимо иметь защитную одежду.

Марка прочности цемента

Прочность цемента является самой важной характеристикой, которая выражается в

марках цемента от марки 100 до марки 600. Наиболее распространенными марками цемента в строительстве являются марка М400 и М500,поскольку имеют оптимальное соотношение цены и качества. Марка 600 уже идет значительно дороже  и используется для военных объектов. Таким образом под обозначением М-400 на упаковке подразумевается предел прочности при сжатии 400 кг/см² (40 МПа) образцов   размером 40×40×160 мм, изготовленных из раствора цемента  с кварцевым песком состава 1:3.

Существует огромное разнообразие видов цемента, к примеру: глиноземистый (ГЛЦ), магнезиальный(МГЦ), гидрофобный(ГФЦ), сульфатостойкий, тампонажный, цветной , напрягающий, расширяющийся, пуццолановый, водонепроницаемый безусадочный(ВБЦ), водонепроницаемый расширяющийся(ВРЦ), белый цемент(БЦ), карбонатный портландцемент, пластифицированный портландцемент и др.

 Самый популярный в строительстве портландцемент имеет обозначение – ПЦ.

В зависимости от скорости набирания прочности марки цемента делятся на типы:

• Тип I.   Это  Портландцемент  ПЦ-I-400, ПЦ-I-500    с минеральными добавками не более 5%, который  на своем начальном этапе затвердевает очень быстро, на второй день прочность этого составляет 50% .
• Тип II. Портландцемент с минеральными добавками от 6 до 35%   — ПЦ II, который имеет подвиды: ПЦ II/А-Ш-400 имеет 6-20% добавок и  на вторые сутки твердения набирает 40-50% прочности, а ПЦ II/Б-Ш-400  имеет 21-35% добавок   и  на вторые сутки набмрает 35 – 40% прочности.
• Тип III.  Шлакопортландцемент ШПЦ III/А–400 с добавками шлака более 35%. У данного типа цемента на начальном  этапе твердения  слегка замедлен набор прочности. Но  на 56 день цемент  приобретает прочность    сравнимую с цементом марки 500. Это происходит благодаря тому, что шлак начинает вступать в химическую реакцию с новообразованиями клинкера, уплотняя и усиливая структуру бетона.

Применение портландцементов

Цемент  марки 400 имеет общестроительное назначение  и  может применяться для заливки фундаментов, армиррованных стеновых перекрытий, несущих балок и ЖБИ,  получения  кладочных и штукатурных растворов и др.    Цементный раствор, как   совокупный материал из  песка, цемента и воды, может быть приведен в почти любую желаемую форму и   как только затвердеет, может стать несущим элементом.

Все  типы цемента марки 400 имеют одинаковую марочную прочность,  которую они   набирают  только на 28 день процесса твердения.

Портландцемент марки 500 бездобавочный (ПЦ 500 Д0)  и  предназначен для производства бетонов для аэродромных и дорожных покрытий,  специальных мостовых конструкций, стоек опор высоковольтных линий электропередачи, железобетонных безнапорных и напорных труб, железобетонных шпал.

Сроки схватывания

Сроки схватывания цемента зависят от температуры окружающей среды . При температуре 20 °С схватывание начинается в среднем через 1,5 – 2,5 часа. При температуре ниже 20 °С сроки схватывания увеличиваются.

Производители цемента

Последние 20 лет самым крупным производителем цемента в мире является Китай. На его долю приходится около 44% мирового производства. По состоянию на конец  2014года, глобальная цементная промышленность составляла 5673 объекта цементного производства, из которых 3900 были расположены в Китае и 1773 в остальной части мира.

Украинские цементные заводы

В Украине расположены 11 крупных цементных заводов, среди них:  ЗАО «Бахчисарайский комбинат  «Стройиндустрия»», ОАО «Ивано-Франковскцемент», ОАО «Николаевцемент», ОАО «Подольский цемент» (Хмельницкая обл.), ООО  «Цемент»  (г. Одесса). Некоторые из заводов входят в состав мощных зарубежных промышленных групп.

Так, в группу компаний «Dyckerhoff» входят ОАО «Киевцемент», ОАО «Волыньцемент» (Ровенская обл.), ОАО «ЮГцемент» (г.Николаев).

ОАО «Кривой Рог Цемент», ОАО «Днепроцемент» и ОАО «Донцемент» (Донецкая обл.) объединились в группу «HeidelbergCement Украина».

Международный промышленный холдинг «Евроцемент групп – Украина» включает  ОАО «Балцем» (г.Балаклея) и ОАО «Краматорский цементный завод — Пушка».

Цемент — это… Что такое Цемент?

Цемент – порошкообразный строительный вяжущий материал, который обладает гидравлическими свойствами, состоит из клинкера и, при необходимости, гипса или его производных и добавок.

[ГОСТ 30515-2013]

Цемент [лат. caementum – битый камень] — общее название группы гидравлических тонко – измельченных неорганических вяжущих веществ, образующих при смешивании с водой цементное тесто, которое в результате гидратационного взаимодействия схватывается и твердеет: портландцемент – вяжущее в-во, получаемое путем тонкого измельчения клинкера с гипсом и добавками (или без них), способное твердеть и сохранять прочность на воздухе и в воде, характеризуемое химическим, минеральным составами, тонкостью помола (удельной поверхностью) и рядом нормируемых свойств.

[Ушеров-Маршак А. В. Бетоноведение: лексикон. М.: РИФ Стройматериалы.- 2009. – 112 с.]

Цемент (гидравлическое вяжущее) – тонкодисперсный неорганический материал, который при затворении с водой образует тесто, которое схватывается и твердеет вследствие реакций гидратации и после затвердения сохраняет свою прочность и стабильность в атмосфере и под водой.

[EN 206-1]

Рубрика термина: Виды цемента

Термины рубрики: Цемент

Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника, Автотранспорт, Акустические материалы, Акустические свойства, Арки, Арматура, Арматурное оборудование, Архитектура, Асбест, Аспирация, Асфальт, Балки, Без рубрики, Бетон, Бетонные и железобетонные, Блоки, Блоки оконные и дверные, Бревно, Брус, Ванты, Вентиляция, Весовое оборудование, Виброзащита, Вибротехника, Виды арматуры, Виды бетона, Виды вибрации, Виды испарений, Виды испытаний, Виды камней, Виды кирпича, Виды кладки, Виды контроля, Виды коррозии, Виды нагрузок на материалы, Виды полов, Виды стекла, Виды цемента, Водонапорное оборудование, Водоснабжение, вода, Вяжущие вещества, Герметики, Гидроизоляционное оборудование, Гидроизоляционные материалы, Гипс, Горное оборудование, Горные породы, Горючесть материалов, Гравий, Грузоподъемные механизмы, Грунтовки, ДВП, Деревообрабатывающее оборудование, Деревообработка, ДЕФЕКТЫ, Дефекты керамики, Дефекты краски, Дефекты стекла, Дефекты структуры бетона, Дефекты, деревообработка, Деформации материалов, Добавки, Добавки в бетон, Добавки к цементу, Дозаторы, Древесина, ДСП, ЖД транспорт, Заводы, Заводы, производства, цеха, Замазки, Заполнители для бетона, Защита бетона, Защита древесины, Защита от коррозии, Звукопоглащающий материал, Золы, Известь, Изделия деревянные, Изделия из стекла, Инструменты, Инструменты геодезия, Испытания бетона, Испытательное оборудование, Качество цемента, Качество, контроль, Керамика, Керамика и огнеупоры, Клеи, Клинкер, Колодцы, Колонны, Компрессорное оборудование, Конвеера, Конструкции ЖБИ, Конструкции металлические, Конструкции прочие, Коррозия материалов, Крановое оборудование, Краски, Лаки, Легкие бетоны, Легкие наполнители для бетона, Лестницы, Лотки, Мастики, Мельницы, Минералы, Монтажное оборудование, Мосты, Напыления, Обжиговое оборудование, Обои, Оборудование, Оборудование для производства бетона, Оборудование для производства вяжущие, Оборудование для производства керамики, Оборудование для производства стекла, Оборудование для производства цемента, Общие, Общие термины, Общие термины, бетон, Общие термины, деревообработка, Общие термины, оборудование, Общие, заводы, Общие, заполнители, Общие, качество, Общие, коррозия, Общие, краски, Общие, стекло, Огнезащита материалов, Огнеупоры, Опалубка, Освещение, Отделочные материалы, Отклонения при испытаниях, Отходы, Отходы производства, Панели, Паркет, Перемычки, Песок, Пигменты, Пиломатериал, Питатели, Пластификаторы для бетона, Пластифицирующие добавки, Плиты, Покрытия, Полимерное оборудование, Полимеры, Половое покрытие, Полы, Прессовое оборудование, Приборы, Приспособления, Прогоны, Проектирование, Производства, Противоморозные добавки, Противопожарное оборудование, Прочие, Прочие, бетон, Прочие, замазки, Прочие, краски, Прочие, оборудование, Разновидности древесины, Разрушения материалов, Раствор, Ригеля, Сваи, Сваизабивное оборудование, Сварка, Сварочное оборудование, Свойства, Свойства бетона, Свойства вяжущих веществ, Свойства горной породы, Свойства камней, Свойства материалов, Свойства цемента, Сейсмика, Склады, Скобяные изделия, Смеси сухие, Смолы, Стекло, Строительная химия, Строительные материалы, Суперпластификаторы, Сушильное оборудование, Сушка, Сушка, деревообработка, Сырье, Теория и расчет конструкций, Тепловое оборудование, Тепловые свойства материалов, Теплоизоляционные материалы, Теплоизоляционные свойства материалов, Термовлажносная обработка бетона, Техника безопасности, Технологии, Технологии бетонирования, Технологии керамики, Трубы, Фанера, Фермы, Фибра, Фундаменты, Фурнитура, Цемент, Цеха, Шлаки, Шлифовальное оборудование, Шпаклевки, Шпон, Штукатурное оборудование, Шум, Щебень, Экономика, Эмали, Эмульсии, Энергетическое оборудование

Источник: Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. — Калининград. Под редакцией Ложкина В.П.. 2015-2016.

из чего делают и какие пропорции

Цемент выполняет функцию вяжущего вещества. От его качества зависит окончательная прочность бетонного изделия. Многих начинающих строителей интересует вопрос про цемент – из чего делают, и от чего зависят его качества? Материал получают в процессе разрушения клинкера, гипса и добавок. Клинкер – это основное вещество в составе цемента, получающееся после спекания сырья, основу которого составляют глина и известняк. В составе могут присутствовать мергель, шлак из доменных печей, нефелиновый шлам.

Состав цемента

В вопросе, из чего сделан цемент, принципиальных изменений не было уже давно, состав сохранился с прошлых столетий. Основу всегда составлял клинкер, также в состав входят минеральные добавки с оптимальным содержанием 15-20 %. В такой концентрации минералы оказывают малозначимое влияние на эксплуатационные и технические характеристики. Если концентрация добавок свыше 20 %, свойства сильно изменятся, состав называют пуццолановый цемент.

Химический состав цемента:

• алит (Са3SiO5) – увеличивает скорость взаимодействия с водой. Компонент важен на этапе приобретения прочности. В составе клинкера количество трёхкальциевого силита составляет 50–70 %;
• белит (Ca2SiO4) – обеспечивает набор прочности на поздних этапах застывания. Изначально слабо реагирует на воду, увеличение прочности за счёт двухкальциевого силиката вначале практически не происходит. В клинкере содержится 15–30 %;

Цемент – вяжущая субстанция, которая имеет свойство твердеть в воде и на открытом воздухе

• алюминатная фаза (Са3Al2O6) – при смешивании с водой провоцирует быструю реакцию, обеспечивает начальное схватывание. Для контроля за процессом застывания в состав добавляют гипс и подобные вещества. Трёхкальциевого алюмината содержится 5–10 %;
• ферритная фаза (Са3Al2O6). Вступает в активную фазу реакции между циклами алита и белита. Количество четырёхкальциевого алюмоферрита составляет 5–15 %;
• остальные компоненты – сульфаты щелочного типа, оксид кальция – до 3 %.

Пропорции химических веществ в цементном растворе могут отличаться, но обычно в пределах указанных значений.

Основные характеристики цемента

Технология изготовления предусматривает соблюдение нормативов ГОСТ 10178-76. Состав может включать добавки.

Если они присутствуют, изменяются характеристики цемента:

• прочность – возможность материала выдерживать определённые нагрузки до наступления разрушения. Прочностные показатели и способность к затвердеванию в процессе гидратации – это взаимосвязанные понятия, для приобретения прочности требуется длительное время, от 28 дней. Цемент разделяется на марки, обозначаются буквой М и индексом: 300, 400, 500, есть менее распространённые составы высокой прочности – М600, М700, М800;

Ингредиенты берут в определенном соотношении, что обеспечивает образование силикатов кальция, алюмоферритной и алюминатной фаз

• время застывания. На процесс гидратации и окончательного застывания материала влияет тонкость помола клинкера. По мере уменьшения зерна увеличивается прочность. При определении застывания растворов и бетонов учитывается нормальная густота состава. Продолжительность до схватывания зависит от водопотребности и количества минералов. При нормальной густоте схватывание заснимает от 45 минут до 10 часов. При увеличении температуры сроки сокращаются, в холодное время – увеличиваются;
• водопотребность – это потребление воды для гидратации вещества и приобретения достаточной пластичности. Обычно рекомендуется состав с 15–17 % жидкости. Для увеличения подвижности раствора можно закладывать воду в пропорции 30–35 %;
• плотность насыпи. Истинная плотность материала составляет 3000–3100 кг/см3. Плотность после высыпания 900–1100 кг/см3, после уплотнения показатель составляет 1400–1700 кг/см3;
• устойчивость к коррозии. На показатель влияет минеральный состав и плотность цемента. По мере снижения зернистости клинкера и увеличения пористости уменьшается устойчивость к коррозии;
• тепловыведение. В ходе застывания из цемента неизбежно выделяется тепло. Если скорость течения процесса относительно низкая, уменьшается риск появления трещин в процессе эксплуатации. Быстрое тепловыделение – это нежелательный процесс при строительстве многоэтажных и высоконагруженных зданий. Для регулировки тепловыделения в состав вносятся активные и инертные добавки;
• морозостойкость. Показатель отражает устойчивость к замерзанию и оттаиванию как в пресной, так и солёной воде.

Виды цемента

В зависимости от того, из чего сделан цемент, материал различается по группам. Каждый вид обладает особыми техническими характеристиками.

Сегодня производится множество видов цемента

На основании материала изготовления выделяют группы:

• известковый;
• мергелистый;
• глинистый. Рекомендуется внесение вспомогательных компонентов цемента, боксита и шлака для повышения водонепроницаемости, огне- и морозоустойчивости.

Преимущественно производство цемента включает соединения карбона и глины, но в отдельных видах выполняется внесение искусственных веществ (шлаков, отходов металлургии и химического производства) и естественных компонентов (глинозема).

Цемент делят на следующие виды:

• портландцемент. Отличается высокой скоростью затвердевания, включает 10–15 % минеральных веществ. В основу портландцемента закладывается гипс и клинкер, которые проходят обжиг при температуре 1500 °С. Его активно используют в современном строительстве благодаря способности создавать монолитные конструкции при смешивании с водой;
• шлакопортландцемент. В составе присутствуют те же компоненты, а также доменные шлаки;
• гидравлический;
• напрягающий – быстро схватывается и застывает;
• тампонажный. Применяется для создания бетонных конструкций в сфере газо- и нефтедобычи;
• декоративный, отличается белым цветом;
• сульфатостойкий. Главные отличия сводятся к низкой скорости застывания и высокой устойчивости к минусовым температурам.

Различают портландцемент и шлакопортландцемент

Сферы использования

Бетон применяют в строительстве повсеместно, его область применения практически не ограничена. С помощью цементного раствора создают железобетонные конструкции, заливают фундаменты, балки, основания и другие части сооружения. В последнее время популярно изготовление монолитных построек, где стены, основа и крыша выполнены полностью из бетона, не считая кровельных и отделочных материалов.

Что делают из цемента:

• несущие стены, колонны, перегородки;
• плиты перекрытий;
• фундамент, стяжка, цокольный этаж;
• различные плиты, стеновые блоки и т. д.

Состав

На практике процедура изготовления материала не слишком сложна, а химические вещества представляются в виде распространённых природных ресурсов. Правила, как делают цемент, приблизительно одинаковые для всех марок, в основе всегда известняк и глина.

Основные компоненты состава:

• клинкер. Чаще всего концентрация известняка в клинкере в 3 раза превосходит количество глины, что определяет показатели прочности. Вносится в форме гранул с размерами до 60 мм. Компонент подвергают термообработке при температуре 1500 °С. В процессе расплавления появляется масса с большим количеством кремнезёма и кальциевым диоксидом;

Прочность. Это параметр, который отвечает за разрушение материала под воздействием определенных условий

• гипс влияет на скорость гидратации цемента. Стандартно в состав добавляется до 6 % компонента;
• различные вспомогательные добавки. Присадки используются для увеличения пластичности состава, повышения устойчивости к холодам, ускорения застывания. Благодаря наличию добавок цемент можно применять в более широком спектре работ.

Процесс изготовления

Важно точно знать, как делают цемент и из чего, это поможет правильно понимать свойства материала и обеспечит высокое качество конструкции.

Рассмотрим поэтапно цемент как делают:

1. Перемешивание всех компонентов для создания клинкера. В его состав вводится 75 % известняка и 25 % глины.
2. Обжиг при воздействии высокой температуры, процедура помогает сформировать клинкер. Глина с известью соединяются при нагреве до температуры 1450 °С и выше.
3. Разрушение материала для создания пылеобразной фракции. Измельчение выполняется шаровыми мельницами – это барабаны с горизонтальным размещением, внутри их располагаются металлические шары, которые разрушают твёрдые, крупные частицы клинкера. По мере снижения фракции увеличиваются технические характеристики и марка состава.

Заключение

Отличительными чертами цемента являются долговечность, относительно быстрый процесс застывания, устойчивость к внешней среде, лёгкость приготовления и использования. После застывания получается высокопрочный материал, который способен удерживать многоэтажные здания с минимальным износом и низким риском деформаций.

ЦЕМЕНТ — это… Что такое ЦЕМЕНТ?

цемент — а, м. ciment m., нем. Zement, Cement, гол. cement <лат. caementum битый камень. 1. Стены в слюзах снаружи токмо аршина в полтора или меньше выкладены тесаным камнем ит смазано сементом, а затем кладены полевыя каменье с ызвестью. 1725. Татищев …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

Цемент — – порошкообразный строительный вяжущий материал, который обладает гидравлическими свойствами, состоит из клинкера и, при необходимости, гипса или его производных и добавок. [ГОСТ 30515 2013] Цемент [лат. caementum – битый камень]… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ЦЕМЕНТ — ЦЕМЕНТ, цемента, муж. (от лат. caementum битый камень). 1. Вяжущее порошкообразное вещество, которое в смешении с небольшим количеством воды образует однородную, быстро затвердевающую массу, употр. в строительном деле при изготовлении бетона, для …   Толковый словарь Ушакова

Цемент — (немецкое Zement), собирательное название порошкообразных вяжущих веществ, способных при смешивании с водой образовывать пластичную массу, приобретающую затем камневидное состояние. Применяется главным образом для изготовления бетонов,… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

цемент — (не рекомендуется цемент; ударение цемент широко распространено в профессиональной речи) …   Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке

ЦЕМЕНТ — (нем. Zement) собирательное название порошкообразных вяжущих веществ (преимущественно гидравлических), способных при смешивании с водой (иногда с водными растворами солей) образовывать пластичную массу, преобретающую затем камневидное состояние.… …   Большой Энциклопедический словарь

ЦЕМЕНТ — муж. всякая смесь для связки и заливки каменной кладки; водостойкий цемент, для подводной кладки. | Порошок для чистки металлов. Цементный, цементовый, к цементу относящийся. Цементные воды, содержащие медный купорос; медь, осажденная из этих вод …   Толковый словарь Даля

ЦЕМЕНТ — (Cement) вяжущее вещество, которое, будучи замешано с водой в тесто, твердеет как на воздухе, так и в воде. Наиболее употребительный на судах портланд цемент (Portland cement) получается тонким перемолом обожженных до спекания природных цементных …   Морской словарь

цемент — минералит, хлеб новостроек, альболит Словарь русских синонимов. цемент сущ., кол во синонимов: 22 • альболит (1) • …   Словарь синонимов

ЦЕМЕНТ — [Cementum битый камень] в петрографии вещество, связующее пластические составные части в конгломератах, брекчиях, песчаниках и алевролитах. Не следует называть цементом связующую массу пирокластических п. Недопустимо называть Ц. основную ткань… …   Геологическая энциклопедия

цемент — это… Что такое цемент?

собирательное название большой группы искусственных порошкообразных вяжущих материалов, способных при взаимодействии с водой, водными растворами солей и другими жидкостями образовывать пластичную массу, которая со временем затвердевает и превращается в прочное камневидное тело.

Секрет цемента был известен ещё античным строителям. У древнеримских писателей встречаются упоминания о том, что на склоне Везувия есть особого рода песок, который, если смешать его с водой, образует материал, твёрдый, как скала, причём в дальнейшем от воды его твёрдость не уменьшается, а возрастает. С использованием такого песка построена дорога от Рима к городу Байи (недалеко от Неаполя). Однако со временем состав загадочного строительного материала был забыт. В 1756 г. английский инженер Смитон, получивший задание построить маяк в местах, прославившихся свирепыми бурями, вспомнил вычитанное у Витрувия описание строительства римских портов. Смитон занялся исследованием вулканических песков и обнаружил, что их прочность в значительной мере объясняется примесями глины. Ещё через 40 лет следующий шаг вперёд по открытию забытого материала сделал другой англичанин, Дж. Паркер. Паркер сообразил, что нет смысла искать редкий в природе вулканический песок, глина и сама по себе может служить превосходным вяжущим материалом, если к ней примешать известь и смесь обжечь. Паркер писал, что ему удалось разгадать тайну римлян, и поэтому он назвал изобретённый им материал римским цементом. Точный состав того цемента, что используется в наши дни, разработал в 1824 г. третий англичанин, каменщик Дж. Аспдин. Полученный им порошок цветом очень напоминал серый строительный камень, который добывали рядом, в Портланде, отчего цемент Аспдина получил название портландского (или портландцемента).

Новый материал быстро стал популярным и получил широкое распространение. Получается он тонким измельчением обожжённой до спекания сырьевой смеси известняка и глины. Спёкшаяся сырьевая смесь в виде зёрен размером до 40 мм называется клинкером. Затем в многокамерных мельницах клинкер размалывается в тонкий порошок и смешивается с добавками, способными регулировать процесс твердения. При смешивании цемента с водой образуется пластичное клейкое цементное тесто, постепенно густеющее и переходящее в камнеподобное состояние. По пределу прочности при сжатии цементных образцов, испытанных на 28-е сутки после изготовления, устанавливается марка цемента (напр., цемент марки 300, мі00, означает, что пределом прочности при сжатии образца была величина в 300 кг/смІ). Прочность портландцемента нарастает неравномерно: на третий день она достигает примерно 50 %, а на седьмой – 70 %. В последующий период рост прочности цемента ещё более замедляется, и на 28-й день цемент набирает марочную прочность. Однако при благоприятных условиях (повышенная влажность, положительная температура воздуха) твердение портландцемента может продолжаться месяцы и даже годы, в 2–3 раза превышая марочную (28-суточную) прочность. Основная область применения цемента – изготовление на его основе бетонов и железобетонов.

кто это сделал и в каком году?

История цемента как строительного материала насчитывает много лет, в течение которых менялись его структура, состав и технические характеристики с целью улучшения качеств и определения самого удачного варианта. Сегодня цемент является одним из основных строительных материалов, ведь представить осуществление каких-либо работ без бетона очень сложно.

Цемент представляет собой неорганическое гидравлическое вяжущее искусственного происхождения, которое в процессе взаимодействия с водой и другими жидкостями создает пластичную массу, способную затвердевать и превращаться в каменный монолит с высокими прочностными характеристиками. Особенность цемента – способность набирать прочность в условиях влажности, что не могут делать другие минеральные вяжущие (воздушная известь, гипс и т.д.).

Основным показателем свойств цемента является его марка: буква М и цифры рядом обозначают уровень прочности на сжатие и другие сопутствующие характеристики (М200, М500). Производят цемент посредством тонкого помола гипса и клинкера (продукт равномерного обжига до состояния спекания однородного сырья из глины и известняка). В процессе измельчения в состав могут вводиться разные добавки для изменения свойств.

Виды цемента по основному минералу:

• Романцемент – больше белита, сейчас его не производят.
• Портландцемент – больше алита, самый распространенный.
• Магнезиальный (цемент Сореля) – на базе магнезита, затворяется только водным раствором солей.
• Глиноземистый – преобладает алюминатная фаза.
• Биоцемент – появился благодаря использованию в производстве биотехнологий.
• Кислотоупорный – на базе гидросиликата натрия: смесь кремнефтористого натрия и кварцевого песка затворяют водным раствором жидкого стекла.

Чаще всего используют портландцемент, который производят путем нагрева глины и известняка до +1450-1480 градусов. Смесь плавится, формируя гранулы клинкера, который потом смалывают с гипсом.

Основные фазы типичного клинкера для производства портландцемента:

1. Алит – самый важный компонент клинкера (его в составе 50-70%), быстро вступает в реакцию с водой, влияет на прочность, особенно важен для 28-суточной прочности.
2. Белит – 15-30% в составе, в реакцию вступает медленно, на прочность влияет мало в течение 28 суток, но потом повышает показатель.
3. Алюминат – 5-10%, реагирует с водой быстро, может стать причиной слишком быстрого схватывания (для препятствования этому часто добавляют гипс).
4. Феррит – 5-15% в составе, скорость реакции с водой может быть разной, но обычно высокая вначале, замедляется позже.

Немного предыстории о материале

На вопрос о том, когда изобрели цемент, ответить трудно. Принято считать, что основные способы производства вяжущих нашли в 3-4 тысячелетии до н.э. Случилось это при обжиге горных пород и измельчении того, что получилось. Самые первые созданные искусственно вяжущие – это строительный гипс и известь.

Именно их использовали в строительстве бетонной галереи лабиринта (Египет, 3600 год до н.э.), Великой Китайской стены, Римского Пантеона, давних домов в Мексике.

Ввиду того, что глина и гипс могут затвердевать лишь на воздухе, их называют воздушными. Прочность материалы демонстрируют сравнительно невысокую. По мере изучения свойств материалов их водостойкость начали повышать добавлением мелкосмолотой обожженной глины, вулканических пород (это «пуццоланы» — название пошло от места залегания пород в городе Поццуолли, древний Рим).

С 1584 года в Москве начал действовать «Каменный приказ», направленный на производство кирпича, заготовку камня для строительных целей, а также производство извести. В течение многих лет гипс и известь оставались основными видами вяжущего. В 18 столетии в России начала интенсивно развиваться промышленность, были попытки систематизировать знания про вяжущие вещества, создавать новые виды.

Цемент был изобретен в 1822 году, когда русский строитель Егор Челиев смешал глину с известью и получил материал, обладающий вяжущими свойствами. Через несколько лет он издал книгу, где полностью описал процесс приготовления не только цементных материалов, но и бетон, а также рассмотрел достоинства их применения в кладке кирпичей, возведении зданий и набережных.

В 1824 году Джозеф Аспдин смог придумать современный портландцемент, который после смешивания с щебнем, песком и водой можно было применять в качестве бетона. Материал прекрасно выдерживал сжатие, но боялся растяжений. Тогда же начали изучать другие материалы и знали, что железные балки хорошо выдерживают растяжение, но боятся сжатия.

Практически одновременно несколько людей решили соединить свойства двух материалов для лучшего результата. На юге Франции в 1850 году Жан-Луи Ламбо построил несколько лодок из армированного железной сеткой бетона. В 1854 году британец Уильям Уилкинсон первым использовал бетонные панели, армированные железными балками, в возведении 2-этажного дома в Ньюкасле.

Тогда же примерно еще один строитель, Франсуа Куанье, во Франции решил поэкспериментировать – он первым связал стеновые панели со стальной арматурой перекрытий. Правда, в массы это не пошло. А вот ввел в практику железобетон человек, далекий от строительства. Создание железобетона стало одним из самых важных событий за всю историю строительства.

В 1846 году Джозеф Монье был назначен садовником оранжереи в известном саду Тюильри, что возле Лувра. Ему понадобились прочные садовые кадки для пересадки на зиму апельсиновых деревьев. Монье создал несколько кадок из смеси цемента, песка, молотого кирпича, золы (бетон), но конструкция постоянно покрывалась трещинами. И тогда Монье решил укрепить их железными стержнями.

Тогда принято было считать, что железо разрушает бетон при перепадах температур, но за 3 года все кадки остались целы. Тогда Монье сделал таким же образом емкости для воды, элементы украшения ландшафта, а в 1867 году представил железобетон миру в Париже, запатентовав его использование в искусственных водоемах. Дальше были оформлены и другие патенты – на бассейны и трубы, строительные панели, конструкции мостов, шпалы и балки.

Изобретенный Монье материал в 1875 году под его же руководством был использован в строительстве небольшого моста в замке Шазелье. А потом, в 1879 году, инженер-строитель из Германии по имени Густав Вайс выкупил все патенты у Монье и усовершенствовал конструкцию, передвинув арматуру в бок максимальной нагрузки на растяжение (ведь Монье инженером не был, такие нюансы не учитывал).

Таким образом, Густав Вайс завершил работы по созданию современного железобетона. Цемент с самого момента появления был очень высоко оценен. Сегодня без него не обходится практически никакое грандиозное строительство, материал используется во всех сферах, разных изделиях, конструкциях, зданиях.

Цемент – это не какой-то отдельный строительный материал, этот термин обозначает группу веществ с определенными физическими характеристиками: порошкообразность, вязкость, способность создавать пластичную массу с водой, а после высыхания становиться монолитом. Процесс всегда односторонний, обратно вернуть ничего нельзя.

Затвердевший цемент никогда не вернется в исходное состояние. Главные компоненты цемента – маргелистые, глинистые, известковые породы, разные добавки (бокситы, шлак и т.д.). После высокотехнологичной и высокотемпературной обработки сырье сплавляется (частично или полностью), создавая алюминаты/силикаты кальция, что делает его прочным. Видов цемента много.

Добавки в цементе обозначаются буквой Д и указывают процент (Д20 – 20% модифицирующих добавок). Если цемент чистый, стоит Д0. Благодаря добавкам удается повысить такие показатели, как стойкость к воде и коррозии, морозу и солнцу, упругость и пластичность, а также другие.

Характеристики и области применения наиболее востребованных марок

Рассматривая цемент и его характеристики, нужно понимать, какой функционал возложен на материал. Главная задача вяжущего – связывание всех компонентов конструкции/изделия в монолитное целое. Существует всего 2 типа вяжущих: воздушные (твердеющие на воздухе) и те, на свойства которых оказывает воздействие вода. Воздушные вяжущие – это гипс, глина, воздушная известь, гидравлические – цемент и гидравлическая известь.

Цемент – самый часто используемый вяжущий материал, который дает возможность создавать изделия/конструкции высокой прочности. В соответствии с типом исходного сырья и добавок есть два типа цемента – портландцемент и шлакопортландцемент. Портландцемент делится на быстротвердеющий материал и вяжущее с минеральными добавками.

Бетонные конструкции, в производстве которых используют цемент, могут обладать самыми разными техническими характеристиками. Добавки позволяют повышать свойства стойкости к морозу, влаге, агрессивным средам, погодным условиям, нагрузкам и т.д. Так, бетон используют для возведения домов и зданий, изделий и конструкций, даже ракетно-стартовых площадок и аэродромов.

Для обозначения максимальных показателей прочности используют понятие «марка» и цифры. Так, марка М400 указывает, что в лабораторных испытаниях затвердевший кубик из цемента с ребром 10 сантиметров при раздавливании под прессом выдерживает нагрузку 400 кг/см2. Самые распространенные марки – от М200 до М500. Есть цемент М600 и выше, но он актуален для возведения военных объектов, конструкций особого назначения.

Все цементы твердеют достаточно быстро – первоначальное схватывание начинается через 40-50 минут после затворения водой, конец твердения – через 12 часов. Полную прочность цемент набирает в течение 28 суток.

Самые востребованные марки цемента:

• Портландцемент М400 – прочность 400 кгс/см2, применяют в производстве бетонных/железобетонных, монолитных конструкций, сборных ЖБИ, строительных растворов для штукатурки и кладки. Также цемент используют в бетоне для производства искусственной брусчатки, элементов мощения, садовых и дорожных бордюров.
• Портландцемент М500 – прочность на сжатие равна 500 кгс/см2, марка отличается быстрым схватыванием и твердением. Из цемента выполняют строительство гидротехнических сооружений, создание высокопрочных сборных ЖБИ, монолитных сооружений, проведение аварийных ремонтных работ (при условии первоначально высокой прочности) и т.д.

• Сульфатостойкий цемент – используют для создания конструкций, которые будут испытывать влияние сульфатных вод, при переменном горизонте, с постоянным замораживанием/оттаиванием, увлажнением/высыханием. Делают мосты, сваи, опоры для работы в минеральных водах.
• Тампонажный – для цементирования газовых, нефтяных, иных скважин.
• Напрягающий – актуален для ремонта/строительства подземных емкостных конструкций бассейнов, сооружений, гаражей под землей, тоннелей и т.д.
• Высокоглиноземистый цемент – дает бетонам быстрое твердение, максимальную прочность в минимальные сроки, высокую огнеупорность и стойкость к агрессивным средам. Часто такой цемент используют для восстановления прорванных труб и плотин, разрушенных мостов и дорог, в срочном создании фундаментов.
• Белый и цветной портландцемент – актуален для выполнения скульптурных, архитектурно-отделочных работ, покраски бетонных, кирпичных, шлакоблочных частей сооружений/зданий.

Разные виды цемента могут отличаться по физико-техническим свойствам. Основной критерий выбора марки цемента – сфера эксплуатации изделия, конструкции, здания, предполагаемые нагрузки, условия.

Дополнительные характеристики цемента, на которые нужно обращать внимание:

• Активность – проверяется путем сжимания образца до разрушения, выражается в определенных показателях.
• Плотность – считают по объему свежего цемента. Имеет значение крупность помола, которая должна быть равна 1.3 т/м3, но многое зависит от условий транспортировки, хранения. Цемент может слеживаться, уплотняться, поэтому при весе 1.3 т допускается уменьшение веса, но не очень значительное.
• Срок годности – с момента производства до использования должно пройти не больше 6 месяцев (но производители гарантируют заявленные характеристики лишь в течение 2 месяцев). Цемент в мешках в условиях закрытого помещения и оптимальной влажности может храниться 3 месяца, в биг-бегах – до 6.

• Время застывания – добавки регулируют этот параметр, но многое зависит от сезона (в летнее время кладочный раствор застывает за 2-3 часа до первичной крепости, зимой – до 8 часов).
• Стойкость к коррозии – способность твердого монолита противостоять различным агрессивным воздействиям (щелочных/химических сред).
• Водопотребность – потребность сухой смеси в определенном объеме воды для получения подвижности в применении.
• Тонкость помола – главный показатель дисперсности, определяется числом сухого остатка на сите при контрольном просеивании. Параметр влияет на прочность застывшего монолита.
• Морозостойкость – стойкость к отрицательным температурам, способность выдерживать определенное число циклов замораживания/оттаивания. Для повышения показателя используют минеральные добавки.

История цемента показывает, что создание данного вещества стало одним из самых важных событий в ремонтно-строительной сфере. Не менее важным этапом стало и объединение бетона с металлом, открыв эру железобетонных зданий, конструкций, изделий. При выборе цемента необходимо ориентироваться на основные марки и их характеристики, обращая внимание на соответствие требованиям по проекту, условиям эксплуатации, нагрузкам и т.д.

цемент — это… Что такое цемент?

цемент — а, м. ciment m., нем. Zement, Cement, гол. cement <лат. caementum битый камень. 1. Стены в слюзах снаружи токмо аршина в полтора или меньше выкладены тесаным камнем ит смазано сементом, а затем кладены полевыя каменье с ызвестью. 1725. Татищев …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

ЦЕМЕНТ — (нем. Cement, от лат. caementum известковый раствор). Известковая смесь, употребляемая, как связующее вещество при каменных постройках. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ЦЕМЕНТ искусственно… …   Словарь иностранных слов русского языка

Цемент — – порошкообразный строительный вяжущий материал, который обладает гидравлическими свойствами, состоит из клинкера и, при необходимости, гипса или его производных и добавок. [ГОСТ 30515 2013] Цемент [лат. caementum – битый камень]… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ЦЕМЕНТ — ЦЕМЕНТ, цемента, муж. (от лат. caementum битый камень). 1. Вяжущее порошкообразное вещество, которое в смешении с небольшим количеством воды образует однородную, быстро затвердевающую массу, употр. в строительном деле при изготовлении бетона, для …   Толковый словарь Ушакова

Цемент — (немецкое Zement), собирательное название порошкообразных вяжущих веществ, способных при смешивании с водой образовывать пластичную массу, приобретающую затем камневидное состояние. Применяется главным образом для изготовления бетонов,… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

цемент — (не рекомендуется цемент; ударение цемент широко распространено в профессиональной речи) …   Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке

ЦЕМЕНТ — (нем. Zement) собирательное название порошкообразных вяжущих веществ (преимущественно гидравлических), способных при смешивании с водой (иногда с водными растворами солей) образовывать пластичную массу, преобретающую затем камневидное состояние.… …   Большой Энциклопедический словарь

ЦЕМЕНТ — муж. всякая смесь для связки и заливки каменной кладки; водостойкий цемент, для подводной кладки. | Порошок для чистки металлов. Цементный, цементовый, к цементу относящийся. Цементные воды, содержащие медный купорос; медь, осажденная из этих вод …   Толковый словарь Даля

ЦЕМЕНТ — (Cement) вяжущее вещество, которое, будучи замешано с водой в тесто, твердеет как на воздухе, так и в воде. Наиболее употребительный на судах портланд цемент (Portland cement) получается тонким перемолом обожженных до спекания природных цементных …   Морской словарь

цемент — минералит, хлеб новостроек, альболит Словарь русских синонимов. цемент сущ., кол во синонимов: 22 • альболит (1) • …   Словарь синонимов

ЦЕМЕНТ — [Cementum битый камень] в петрографии вещество, связующее пластические составные части в конгломератах, брекчиях, песчаниках и алевролитах. Не следует называть цементом связующую массу пирокластических п. Недопустимо называть Ц. основную ткань… …   Геологическая энциклопедия

Benvenuti в Italcementi | Italcementi

От 150 лет, Italcementi rappresenta la storia, il presente e il Futuro del Cemento в Италии. Leader nel settore dei materiali per le costruzioni grazie alla sua presenza diffusa e radicata sul Territorio, Italcementi , предлагающий инновационные продукты и качественные решения и приложения, интегрированные для сообщества строительства.

La prima casa 3D-печать в Germania grazie alla ricerca italiana

Italcementi vince il GBC Italia Awards

Persone, tecnologie e materiali sostenibili e di qualità per il Ponte Genova

30. Сентябрь 2020 г.

La prima casa 3D-печать в Германии grazie alla ricerca italiana

Costruita в Germania la prima casa stampata в 3D Grazie al Cemento Futto della Ricerca Italiana di Italcementi .Si Tratta Indbbiamente di una pietra miliare per il mondo delle costruzioni. Per la prima volta в Германии, un edificio residencenziale viene «costruito» grazie alla tecnologia 3D-печать и все итальянские инновации. Si tratta di una casa indipendente su due piani a Beckum, nella Renania Settentrionale-Vestfalia, площадью около 80 м2, превосходный, подходящий для фортепиано и компоста, да парети, и три страти изолирующего мескола. Материал ad alta tecnologia «i.tech 3D» и стат …

23.Сентябрь 2020 г.

Italcementi vince il GBC Italia Awards

Italcementi vince il Награды Совета по экологическому строительству рекламных акций GBC Italia в связи с Всемирной неделей экологичного строительства. GBC Italia организовал 22 сентября 2020 года веб-семинар, посвященный Премии GBC Italia Awards. La cerimonia si è aperta con una lectio magistralis di Cristina Gamboa , Ceo del World GBC Sugli Scarari Internazionali Ed Europei del Mercato delle Costruzioni Sostenibili EvidenziandoCircato de Mercato delle Costruzioni Sostenibili Evidenziando Tra Siamo Delavi de l’Siamo Delavis , la decarbonizzazione e la salute e il beessere delle persone saranno i nuovi paradigmi di…

3. Агосто 2020

Persone, tecnologie e materiali sostenibili e di qualità per il Ponte Genova

Settanta persone tra tecnici specializzati, operatori di impianto e tecnologi dei materiali, prodotti 100% certiungo tutta la filiera, 6.000 анализов в лабораториях, 67.000 кубических метров кальчеструццо, на 160 000 тонн, для реализации первоначального образца, сделанного ponte e della soletta su cui è stato poi steso il manto d’asfalto, должным образом сертифицированы международные сертификаты для производства 100 automezzi al giorno impegnati nel trasporto dei materiali.E ’questo l’insieme di comptenze e materiali messi in campo da Italcementi e Calcestruzzi per …

Italcementi

Это место, где используются функции cookie и аналитические файлы cookie, а также другие сведения, содержащиеся в Интернете на сайте Sito Internet da parte degli utenti.Se vuoi saperne di più clicca qui.
Chiudendo questo banner или принять не качественный элемент этого баннера acconsenti all’uso dei cookie.

.

Пропорции ингредиентов цемента, их функции и ограничения

Обычный портландцемент содержит различные ингредиенты с различными пропорциями. 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: Пропорции цементных ингредиентов

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 добавить извести в избыточном количестве, цемент станет несостоятельным, а также произойдет 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 — второе по величине количество ингредиентов цемента, составляющее от 17 до 25%. Кремнезем можно получить из песка, глинистой породы и т. Д. Достаточное количество кремнезема способствует образованию силикатов дикальциевых и трехкальциевых пород, 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 форме 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 производства 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 колеблется 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, вступая в реакцию с алюминием и кальцием.Полученный продукт придает цементу свойства прочности и твердости.

Рис.5: Пигмент оксида железа

5. магнезия (MgO)

Цемент содержит магнезию или оксид магния в диапазоне от 0,1 до 3%. Магнезия в цементе в небольших количествах придает цементу твердость и цвет.

Если она 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 времени начального 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 слишком много, цемент становится 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 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 щелочных агрегатов, выцветание, окрашивание и т. Д.

Рис.9: Выцветание из-за избытка щелочи

.

No related posts.