Содержание

Цемент: виды и особенности производства

Цемент незаменим при строительных работах. Это в буквальном смысле базовый элемент для многих видов ремонта. Он способен брать на себя функцию других материалов, в то время как самому цементу трудно найти достойную альтернативу. Универсальным этот материал делают продуманные по компонентному составу виды и особенности производства цементных смесей.

Что это такое?

Цемент – это многократно прошедшая через дробилку и процедуру обжига при температуре выше 1500 градусов смесь известняковой породы с добавлением минералов и синтетических веществ, которые называются пластификаторы. Они необходимы для повышения прочности, а также замедляют процесс потери влаги из жидкого раствора.

Смесь минералов часто путают с другим строительным материалом – бетоном.

Между ними есть принципиальная разница по нескольким пунктам:

Цемент отличается от бетона тем, что его уже можно использовать для ремонтных работ при добавлении воды. Бетонные же смеси состоят из 4 компонентов, одним из которых является цемент.
В цементирующих смесях отсутствуют компоненты крупной фракции, а в бетон добавляют песок, щебень, гравий, керамзит.
Из-за отсутствия крупных наполнителей цемент быстрее схватывается и превращается в монолитное соединение при любых условиях.
Различная область применения. Несмотря на то, что оба материала применяются в строительстве, они служат для разных целей. Из бетона формируются фундаменты и элементы несущих конструкций. Цемент чаще выступает как кладочный и выравнивающий материал.
Технические характеристики и состав регламентируются разным ГОСТом.

Изготовление и фасовка

Производство и расфасовка цемента – долгий процесс, требующий высокотехнологичного оборудования и контроля. Его начало лежит в известняковых карьерах. Используют два типа известняка. Первый расположен близко к поверхности, на глубине от нескольких десятков сантиметров. Это так называемый «второсортный» известняк, однако в нём уже содержится железо, окись алюминия, кремний и другие минералы. Они придают цементным смесям уникальные свойства.

Второй слой располагается на глубине от нескольких метров. Он чище, почти без примесей других минералов (за исключением углекислого кальция), и считается первосортным.

В производстве используют оба вида, как чистыми, так и комбинированными в разных пропорциях друг с другом и дополнительными компонентами. Соотношение первосортного и второсортного вещества, а также тип и количество добавок определяют марку и стоимость цемента. Известняковая порода в естественном состоянии представляет собой твёрдый монолит. Его разбивают на мелкие фрагменты взрывчатыми веществами, закладывая их в слои известняка на карьере, а затем собирают погрузчиками. Размеры осколков могут быть разной величины, от мелкой гальки до целого строительного блока. В таком виде они поступают на цементные заводы.

На заводе сырьё в первую очередь попадает в «первичную дробилку». В ней крупные фрагменты измельчаются до размеров теннисного мяча. В процессе перемалывания крупных фрагментов в дробилку поступает вода, чтобы не поднималась пыль, а вместе с ней не терялась масса известняка. Измельчённые камни подаются по конвейеру во вторичную дробилку. В ней происходит «перетирание» породы до фрагментов размером с щебень. Первый и второй сорт дробятся отдельно.

Затем формируется сырьевая смесь для цемента разных марок. После смешивания готовые «кучки» отправляются в вальцевую мельницу. В процессе перемалывания известняка в ход идут добавки: порошкообразный магний, кремний и окись алюминия, если они содержатся в известняковой породе в недостаточном количестве. Мельница перемалывает породу до каменной муки. Затем эта каменная мука поступает в подогреватель. Меньше чем за минуту она нагревается с 80 градусов Цельсия до 800.

Эта процедура необходима для того, чтобы все компоненты состава перемещались и приобрели способность затвердевать до твёрдого монолита при соединении с водой и контакте с воздухом.

В подогревателе отделяются ненужные в составе компоненты, остается известь, пригодная для строительства. Она отправляется в цилиндрическую топку. Дно топки прогревается до 1700 градусов. Масса внутри печи сплавляется в небольшие «стеклянные» шарики, которые называются клинкерами. При выходе из печи их быстро остужают потоком холодного воздуха до 70-80 градусов. Быстро – ключевой момент. Если остывание происходит медленно, смесь получается некачественной. Это и есть сырье для качественного цемента.

Остывшие «стеклянные шарики» проходят последний этап переработки – окончательное дробление. Фактически это перетирание твёрдых клинкеров между стальными шариками разного диаметра, которых в одной дробилке около полутора тонн. При измельчении клинкеров в каменную муку добавляется кусковой гипс. Он замедляет процесс застывания жидкого цементного раствора. Порошковая смесь, выходящая из дробилки, и есть цемент. Некоторые производители добавляют в него пластификаторы для повышения прочности.

Готовая порошковая смесь проходит процедуру расфасовки. Для этого используют специализированные машины с дозатором.

Мешки с цементом редко имеют маленький объём по 10-15 кг. Обычно минимальный вес – 25 килограммов, а самый ходовой – 50 кг. Мешки по 50 килограммов называются слимбеги. Иногда встречаются нестандартные объёмы на 30, 35, 42, 46 кг. Упаковочный мешок состоит из нескольких слоёв (от 2 до 5) крафтовой бумаги. Также распространены упаковочные тары для строительства в производственных масштабах – биг-беги. Это мягкие контейнеры из полипропилена или капрона высокой прочности с ребрами жёсткости и подкладками или без них. Вес цемента в биг-бегах – от 300 до 3000 кг.

Биг-беги имеют ряд преимуществ перед обычной упаковкой:

оптовая закупка цемента снижает цену на 1 кг смеси;
на мягких контейнерах есть стропы для погрузки;
они сверхпрочные, многоразовые и пригодны для вторичной переработки;
полипропиленовая оболочка продлевает срок хранения, поскольку защищает цемент от негативного влияния внешней среды;
контейнеры могут быть укомплектованы вкладышами для термостойкости, антистатичности, водонепроницаемости, защиты от ультрафиолета.

Разновидности

Определение «серое порошкообразное вещество» не совсем верно для цемента. Он бывает и другого цвета. Цвет ему придают различные добавки, влияющие на его технические характеристики, и колеры. Помимо оттенков, материал различается и по другим критериям. Классификация производится по компонентному составу, назначению, внешнему виду порошка и раствора, стране-производителю.

По составу и свойствам можно выделить:

Сульфатостойкие смеси. Их получают путём перемалывания клинкеров, но без добавления минеральных компонентов. Также при изготовлении такого цемента из состава выводится 90-92% алюминатов кальция. Их добавляют в бетон, когда необходимо вещество, которое будет равномерно распределяться в порах бетона, не вызывая внутреннего сопротивления.

Портландцемент. В него, напротив, вводится большое количество порошкообразных минералов. В результате получается быстротвердеющий прочный слой. Прочность слоя нормирована не только для «созревшего» вещества на четвёртой неделе, но и на третьи сутки. Это способствует тому, что цемент при застывании приобретает большую прочность и устойчивость к повреждениям. Он не растрескивается и выдерживает различные механические удары и нагрузки. Такие смеси добавляют в состав бетона при изготовлении железобетонных конструкций. Также их применяют в домовом строительстве.

С ПАД-добавками. К ним относятся синтетические вещества и пластификаторы, количество которых может достигать трех десятых всей массы. Они необходимы для абсорбции цементного песка, то есть, обволакивают каждое цементное зерно плёнкой, которая не позволяет веществу сцепляться друг с другом. В результате и сам цементный раствор, и его соединение с бетоном, приобретают эластичность и проще укладываются, разравниваются на рабочей поверхности.

Гидросульфоалюминатный. Такой быстросохнущий цемент часто называют расширяющимся из-за его способности увеличиваться в объёмах в процессе «схватывания». Происходит это за счёт того, что в сухую смесь добавляют сульфатоалюминаты кальция, которые в результате реакции с водой увеличиваются в объёме в полтора иди 2,5 раза (относительно исходного твёрдого вещества). При высыхании масса увеличивается на 2%. Несмотря на такой «дрожжевой» эффект, она имеет хорошую плотность.
Гипсоглинозёмистый или напрягающий цемент. То же, что и саморасширяющийся, только компонентный состав в нём меняется. Какой он, понятно из названия материала.

Работать с таким цементом оптимально во влажных условиях. Так он эффективнее расширяется и даёт максимальный эффект. Применяются расширяющие виды цемента для нивелирования стыков между элементами сборных конструкций из железобетона. Он создаёт хорошую гидроизоляцию, что особенно важно при строительстве гидротехнических объектов и напорных труб.

Глинозёмистый. Название этой разновидности цемента говорящее. Его получают из известняка, который заложен вблизи с глинистыми отложениями в почве. В процессе обжигания и измельчения в смесь добавляют большое количество известняковой породы с долей глинозёма. Он, в свою очередь, содержит алюминаты, которые превращают цемент в быстротвердеющее вязкое вещество с гидравлическими свойствами. Такой продукт уникален по своим техническим характеристикам. Его применяют в редких случаях, когда необходимо произвести срочные ремонтные работы в условиях повышенной влажности, осадков, минусовой температуры. Глинозёмистый цемент не капризен в этом отношении и одинаково эффективен при разных условиях. Это обусловливает его высокую стоимость.

Гидрофобный. Его получают путём перетирания минеральных клинкеров с различными добавками. Подходят водоотталкивающие вещества, такие как асидол (добывается в результате переработки керосиновых, солярных и маслянистых отходов нефтяного производства с добавлением серной кислоты). Распространено употребление натровых мыл и минеральных масел, олеиновой кислоты, жирных кислот синтетического происхождения.

Достоинства гидрофобного цемента в его высокой морозоустойчивости и водонепроницаемости, а также в способности храниться при любых условиях без потери своих свойств. Он менее прочный, чем другие виды, поэтому для опорных бетонных конструкций не подходит. С его помощью производят лёгкие пористые бетонные блоки.

Безусадочный. Это смесь трёх компонентов: гипса, извести и глинозёмистого известняка. Гипс используется полуводный, известь – гашеная. В процессе высыхания не расширяется и не даёт усадки. Применятся при строительстве фундаментов зданий, тоннельных путей.
Магнезиальный. Получают кардинально отличающимся от производства обычного цемента способом. Это соединения оксида магния и водного раствора хлорида магния. Такую смесь нагревают только до 800 градусов Цельсия, а затем, когда она застывает в цельную массу белого цвета, дробят. Такой цемент близок по своим свойствам к гипсу и используется скорее для внутренней отделки, выравнивания пола и в архитектурных целях.

Пуццолановый. Для его производства в каменную муку из клинкеров добавляют активные минеральные вещества (обожжённую глину, топливную золу). Эти материалы легкодоступные и дешевые, а их доля в составе цемента значительная, поэтому стоимость общей массы ниже, чем на «чистый» цемент. В твёрдом виде он устойчив к вымыванию и выщелачиванию водой. Область применения – подводные и подземные конструкции. Застывший цемент должен находиться в водной среде или на поверхности все время, без переменного влияния влаги.

Силикатный. С этим материалом тесно знаком каждый, у кого есть зубные пломбы. Мелкодисперсную смесь с большим составом фторидов натрия и кальция применяют в стоматологии. По своей структуре он очень похож на эмаль зуба. Вода в качестве ликвида не применяется, для его разведения нужны специальные составы. Разводить водой можно для использования во внутренних отделочных работах в качестве материала для декоративной отделки. Стоимость такого цемента очень высока.
Поликарбоксилатный. Вещество с высоким уровнем адгезии к органическим тканям. Как и силикатный цемент, к строительству имеет мало отношения и используется в медицинских целях. В частности, для пломбирования молочных зубов.

Шлаковый. Порошковая смесь цемента, гипса и доменного шлака. На долю шлака приходится от 20 до 60% всего состава. Чем его больше, тем менее активен цемент. Его прочность увеличивается с течением времени. Устойчив к стабильному агрессивному воздействию среды, но не переносит перепадов температур и уровня влажности.
Известковошлаковый. В нём, помимо компонентов шлакового цемента, присутствует доля извести. Прочность материала не очень высокая, поэтому применяется раствор при кладке и изготовлении бетона низкой марки. Можно добавлять в штукатурку.
Тампонажный. Его область применения специфичная – тампонирование нефтегазовых скважин. В составе много компонентов, отвечающих за пластичность, гидрофобность и высокую прочность.

Производители

Значительную долю цементного рынка занимают китайские производители. Госстандарт в Китае и России на этот материал различается, поэтому китайская продукция, которую предлагают на рынке как цемент 500 марки, на самом деле ближе к 400. Из ассортимента – бездобавочный, портландцемент и быстротвердеющий.

Серьёзный конкурент китайских производителей – турецкий цемент. Он полностью соответствует европейским стандартам качества. При безупречных технических характеристиках турецкие материалы выигрывают ещё по нескольким критериям. Цена на них не завышена, поскольку на заводах в Турции преобладает сухой способ переработки сырья. Он экономичнее и быстрее, чем все еще популярный в России мокрый способ. Продукция транспортируется на рынки других стран в биг-бегах, имеющих все возможные способы защиты. Он прибывает на место в целости и сохранности и может храниться в таком виде еще долгое время.

Ассортимент турецкого цемента – от 300 до 500 марки. Приобретать его рекомендуется в фирменной упаковке. В «безымянных» мешках может продаваться уже размолотый заново и расфасованный после истечения срока годности цементный порошок, возможно, что не имеющий к Турции никакого отношения. Неожиданно качественным для российского потребителя оказался индийский цемент. В рейтинге продаж он стабильно занимает свою позицию в первых пяти строчках. Все сырье соответствует стандартам, а продукция справляется со своими задачами на все 100.

Ещё из неожиданных производителей в списке – Иран и Египет. Хорошим качеством отличается цемент и отечественного производства. К числу его достоинств относится широкий ассортимент, соответствие государственному стандарту, стоимость, которая ниже, чем у производителей из других стран. Объясняется это тем, что в цену не включены издержки на транспортировку через границу. Российский цемент в основном выпускается в формате слим-бегов в бумажной и полипропиленовой упаковке без защитных слоев внутри, что сокращает его срок годности в некоторых условиях.

Пользуется спросом продукция, произведенная в Бразилии. Никакие эксперименты с компонентным составом (вплоть до вторичной переработки керамических материалов) не делает его хуже. В товарной линейке можно найти подходящий под конкретные нужды и условия эксплуатации материал. Зарекомендовал себя продукт американского производства.

Конкуренцию ему составляют материалы из стран азиатского региона – Японии, Вьетнама, Южной Кореи. Из европейских производителей популярны немецкие товары.

Привычный цвет цемента – тёмный или светлый серый. Некоторые виды уже при изготовлении могут иметь другой оттенок (магнезиальный и силикатный). Они по своей природе белые. Часть цемента окрашена в графитный, почти чёрный цвет. Так сказывается наличие дополнительных компонентов и красителей. Менее распространён цветной цемент. Его используют в основном как декоративную и функциональную добавку в бетонные растворы и выравнивающие смеси для пола. Цветной выравнивающий слой облегчает декоративную отделку при использовании смесей для наливного пола.

Окрашивают цемент двумя способами: непосредственно при производстве (способ более надежный и экономичный) и при помощи пигментированного порошка во время разведения раствора. Сыпучий пигмент даёт возможность окрашивать смесь в любой цвет, будь то красный, синий или фиолетовый. Но такое разнообразие требуется в исключительных случаях, когда цементное покрытие служит сразу и декоративным. Совместный помол и обжиг клинкеров с окисью некоторых металлов даёт более эффективное окрашивание, но спектр цветов ограничен зеленым, жёлтым и чёрным цветом разной степени яркости.

Такие смеси добавляют в бетон, чтобы придать ему цветную фактуру. Его цвет не будет истираться и выцветать со временем, в отличие от окрашенного колером раствора.

При использовании цветного цемента важно учитывать, что добавление красящих пигментов незначительно, но все же влияет на его технические характеристики. В основном, это сказывается на усадке раствора. Она более выражена, чем у неокрашенного вещества.

Марки: как выбрать?

Непрофессионалу в области ремонта и строительства непросто понять, что означают загадочные литеры на упаковке цемента, как выбрать подходящий материал, опираясь на маркировку в буквенно-числовых показателях, кто их устанавливает и как найти подходящий материал, чтобы залить фундамент. Маркировка цемента производится в соответствии с ГОСТом. Поскольку немногим больше 10 лет назад общепринятый для России стандарт был изменен на европейский, может возникать путаница. Не все производители перешли на новую систему обозначений, и порой под их устаревшими цифрами трудно определить нужный сульфатостойкий М500.

Старые стандарты насчитывали всего два обозначения: ПЦ (портландцемент) и ШПЦ (шлаковый портландцемент). Качество определялось маркой от 300 до 500, а количество добавок – буквой Д. Например, ПЦ300Д20 означало, что в мешке портландцемент с 20% добавок различных веществ. Общеевропейский стандарт внес в эту систему значительные изменения. Теперь на упаковке указывается наименование цемента (как на всех европейских упаковка с цементом – СЕМ (от cement), класс прочности, тип и количество добавок, дополнительные характеристики.

Классификация по составу расширилась до пяти позиций:

СЕМ I – равно портландцемент (ПЦ).
СЕМ II – ПЦ с добавками минерального происхождения. У этого класса есть подклассы А и В, демонстрирующие количество добавок в смеси. На упаковке цифры указаны без%, но соотношение измеряется в них.

Точное наименование добавки указывается через тире. Ш означает шлаки, И – содержание извести, З – золы, МК – производные кремния. Может добавляться обожженный сланец, силикатная пыль, пуццолана.

СЕМ III – ПЦ со шлаком. Тоже имеет подкласс, но только один – А. Он обозначает процентную долю шлака в составе.
СЕМ IV – пуццолановый.
СЕМ V – композиционный.

За детализацией компонентного состава идёт класс прочности. Измеряется показатель в килограммах веса на кубический сантиметр. Принятые нормы: 22,5–32,5, 42,5-52,5. Завершает информационную строку определение скорости застывания раствора. Н – нормальная, Б – быстротвердеющий цемент. Для второго варианта должна быть дополнительно указана прочность слоя на 2-3 сутки.

Что делать тем, кто привык к старому типу маркировки, и как выбрать тот, что лучше подойдёт для конкретных целей? Соотнести прочность по старому стандарту с прочностью по новому стандарту.

Цемент марки М100 и М200 (прочность – 12,5 кг на квадратный сантиметр) использовался для разного рода строительных и ремонтных работ при частном строительстве. Нагрузка на него была не такая большая, как в производственном масштабе, поэтому с рядом функций он справлялся. Раствор М100 или М200 был пригоден для черновой стяжки пола, кирпичной кладки перегородок внутри помещения, выравнивания стен и заделки сложных дефектов, оштукатуривания. В последние несколько лет эти марки были сняты с производства из-за низкого качества.

Сейчас минимально допустимым считается М300 (прочность – 22,5 кг на квадратный сантиметр). Его можно использовать для кирпичной кладки жилых помещений, печей, каминов, при масштабном строительстве, ремонтных работах, заливке стяжки, фундамента, для смешивания с бетонными компонентами. Также он участвует в производстве железобетонных конструкций. Изделия имеют допустимую СНиП прочность, подходит для использования в разное время года, устойчив к влаге и сульфатам, удобен в работе в виде жидкого раствора. Но до идеальных характеристик М300 не дотягивает. По возможности стоит обратить внимание на более высокие марки.

М400 (32,5 кг/cм2) высокопрочный, не подвержен коррозии, устойчив к влаге и низким температурам, износостойкий. Считается доступным по цене и универсальным по качеству. В зависимости от добавок может применяться в частном и масштабном строительстве. Из чистого цемента 400 марки производят фундаменты, в том числе сборные, а также сооружения, контактирующие с водой. Гидрофобные добавки делают его пригодным для возведения стеновых панелей из высокопрочного сырья с добавками изготавливают бордюрные блоки, перекрытия, фундаменты.

М500 и М550, которые зачастую ставят в одну линейку, имеют показатель прочности в пределах 42,5-52,5 кг/см2. Эти виды цемента отличаются высокой устойчивостью к атмосферным влияниям, не боятся воды, мороза, перепадов температуры, сульфатов, почти не дают усадки, удобны в работе. Применяются для изготовления железобетонных сборных конструкций высокого класса.

Цемент М600 (52,5-62,5 кг/см2) преимущественно используют при неблагоприятных условиях для восстановительных работ в аварийных ситуациях. Он обладает улучшенными характеристиками по отношению М500. Для частного использования нет необходимости применять этот высокопрочный и быстрозастывающий материал. Можно ограничиться М400-550. Он выдержат все, от возведения фундамента под двухэтажный коттедж до кладки камина внутри этого коттеджа. Марки М700 – М1000 относятся к сугубо профессиональным материалам.

Хранение

Способов и вариантов хранения сухого цемента несколько:

В домашних условиях. Отнюдь не самый надёжный способ сохранить материал пригодным для строительства и ремонта. Распространенная ошибка – думать, что в тёплом жилом помещении для цемента достаточно сухо и он не нуждается в дополнительной защите. Особенно это касается крафтовой упаковки. Даже в доме может быть слишком большая влажность воздуха, отчего цемент теряет часть своих характеристик. А если на него попадает вода, то он уже в упаковке начинает комковаться. Также на его эксплуатационное состояние влияет взаимодействие с кислородом. Это катализатор для многих элементов. Его воздействие на цемент также снижает качественные характеристики.

На улице. Здесь все опасности очевидны: воздействие факторов внешней среды способно испортить материал меньше чем за полгода. Конечно, он не перестанет становиться вязкой субстанцией при добавлении воды, если только не закаменеет весь мешок, но плохие условия хранения сказываются на главном качестве материала – его активности. Это фактические его скрепляющие свойства и соответствие марке. Испорченный цемент в лучшем случае потеряет 10-15%, и вместо М300 будет вести себя в работе как малопригодный М200.
Весной-летом. В тёплое время года для цемента представляет угрозу повышенная влажность, воздействие ультрафиолета от прямого попадания солнечных лучей, риск возникновения парникового эффекта под полиэтиленом.

Зимой-осенью есть риск попадания осадков, а для некоторых смесей вредны сильные морозы и перепады температур. Еще до превращения в жидкий раствор цемент уже теряет свои полезные качества.
В мешках (бумажных или пропиленовых). И бумага, и полипропилен способны пропускать внутрь себя влагу, поэтому любая тара нуждается в дополнительной защите.
Навалом. Самый проблематичный для долгого хранения вариант. Цемент навалом – это сухой порошок, который доставляют до покупателя в герметичных контейнерах, а потом просто высыпают в одну кучу без какой-либо тары для хранения. К нему нужен особый подход, а лучше и вовсе заказывать такой цемент непосредственно перед началом строительства или ремонта.

Примерный срок годности цемента при благоприятных условиях – 1,5-2 года. Чтобы он не утратил свои важные качества при разных способах хранения, важно соблюдать рекомендации профессионалов. Цемент желательно приобретать непосредственно перед использованием в том количестве, которое уйдет за несколько применений.

Если по каким-то причинам строительные работы оказались прерваны, а цемент остался в небольшом объёме, его можно хранить дома. Подходящее помещение должно быть сухим, удалённым от помещений, где постоянно используется вода (не балкон или лоджия, не подвал), и проветриваемым. Время от времени мешки нужно переворачивать, чтобы цемент не слёживался. Непрочную упаковку можно защитить плотными мешками для строительного мусора (из ПВХ-плёнки). Пересыпать не желательно, если срок хранения превышает 6 месяцев, поскольку на открытом воздухе происходят химические реакции. Температура в помещении не должна превышать 20-25 градусов, чтобы не возникало парникового эффекта внутри упаковки. Конденсат тоже способен испортить материал.

Большой запас материала трудно разместить в жилом помещении, его придётся вынести на улицу.

Чтобы защитить его от сырости, нужно:

выбрать максимально сухое место;
застелить основание (грунта, пола) ПВХ-плёнкой в один слой, чтобы вещество не впитывало влагу из почвы;
сверху установить деревянные поддоны. Поддоны желательно обработать грунтовкой и лаком или краской, поскольку древесина тоже отличается хорошей впитываемостью. В будущем они ещё не раз пригодятся в хозяйстве;

каждый мешок перемотать пищевой рулонной плёнкой;
поместить в особо прочные пакеты для мусора на 120 литров, запечатать сверху монтажным скотчем;
утеплить старой одеждой, сеном или опилками;
поместить под навес или в хозяйственную постройку. В таком виде цемент сохранится на несколько сезонов без потерь своих свойств.

Важно нюанс: чем выше активность цемента, тем быстрее она теряется.

Цемент навалом хранится в так называемых цементных ямах. Их организация займет много времени и сил. Необходимо вырыть глубокую яму, армировать её стенки, чтобы не осыпались, позаботиться о нескольких слоях гидроизоляции и качественной теплоизоляции, организовать навес. Минеральная вата, фольгированные листы и ПВХ-плёнка для этих целей обойдутся не дешевле новой партии цемента, поэтому рассыпной стройматериал не приобретают заранее.

Применение

При помощи цемента решаются многие строительные и ремонтные задачи. В некоторых случаях он эффективен сам по себе, а в некоторых образует симбиотическое вещество с дополнительными компонентами или сам становится частью строительной смеси.

Распространённые способы применения цемента:

Заливка фундамента под частный дом или гараж. В чистом виде его не используют из-за слишком большого веса. Для этого он вводится в бетонный состав, в котором присутствует сухой намывной песок, камень или щебень, ПГС, вода. Цемент здесь играет роль связующего и эластичного компонента.
Заливка стяжки пола. Она необходима практически в любом помещении. При относительно ровной поверхности чернового пола без дефектов и больших перепадов высоты можно обойтись тонкой цементной стяжкой в 30-40 мм. Для более проблематичных участков его используют в два слоя. Также при помощи цемента можно сделать наклонную стяжку в помещениях, где нужен слив, или залить контур водяного теплого пола во избежание повреждений системы от перепада температур внутри труб. Актуально использовать для стяжки кислотоупорный цемент и цементно-песчаные смеси.

Производство железобетонных конструкций и сборного фундамента, перекрытий и стеновых элементов дома. Здесь необходим напрягающий (напряженный) цемент.
Строительство конструкций в воде, дорожное строительство, возведение мостов, туннелей, жилых домов многоэтажной застройки.
Кирпичная кладка. Жидкий цемент в этом случае играет роль мастики, соединяя между собой кирпичи, блоки, натуральный и декоративный камень, другие укладочные материалы. Кладка применяется не только для возведения перегородок и стен в помещении, но и для строительства каминов и печей. В последних двух случаях цемент нужен огнеупорный, не ниже М400.

Оштукатуривание и выравнивание потолков и стен внутри и снаружи помещения. Раствор мелкодисперсного известняка с добавлением гипса цементирует проблемные участки, делая их пригодными для декоративной отделки. Поскольку процесс длительный, в готовый состав добавляют клей ПВА, который замедляет испарение влаги и улучшает адгезию с рабочей поверхностью.
Гидроизоляция. На цементный раствор можно «посадить» лист изолирующего материала, чтобы он не поплыл при заливке стяжки.
Изготовление тротуарной плитки и других декоративных элементов. Здесь применяется цветной цемент с высокими эстетическими качествами.
Организация садовых дорожек с использованием армирующей сетки.

Для отмосток. Эта конструкция играет роль отвода жидких осадков и талой воды от здания. В этом случае в цементную смесь добавляют 30-40% компонентов купной фракции по типу керамзита, битого кирпича, шлака.
«Железнение». Оно работает как защитная «скорлупа» на бетонной поверхности. Наносится жидкая цементная смесь тонким слоем, а после застывания ее затирают до гладкости.
Декорирование. Цемент прекрасно заменяет гипс для создания скульптур, паркового и садового декора в виде клумб, горшков и вазонов.

О том, как производят цемент, смотрите в следующем видео.

Из чего делают цемент: его состав и свойства

Цемент – распространенный строительный материал, используемый чаще всего в качестве вяжущего в строительных смесях и растворах. Представляет собой мелкодисперсный порошок серого цвета с зеленоватым или другим оттенком. После взаимодействия с водой цемент и продукты на его основе образуют пластичную массу, которая при твердении трансформируется в искусственный камень.

Сырье для изготовления цемента

Сырьем для производства цемента являются горные породы, добываемые открытым способом:

Карбонатные – мел, известняки, известняки-ракушечники, доломит, мергель, туф. В промышленном производстве используются в основном известняки. Точное количество компонента зависит от его свойств и минерального состава. Чем больше в составе породы веществ с кристаллической структурой, тем выше температура плавления.
Глинистые – глина, глинистые сланцы, лесс, суглинки, монтмориллонит. Этот компонент осадочного происхождения разбухает при контакте с водой. Цель применения глинистых веществ – повышение пластичности смесей и растворов на базе цементного вяжущего.
Добавки. Их перечень определяется в зависимости от свойств, которые необходимо получить. Обычно добавки содержать глинозем, железо, кремний. Для их изготовления используют различные производственные отходы – доменную пыль и другие.

Единой формулы химического состава цемента не существует, так как производители предлагают большое количество разновидностей этого строительного материала с различными эксплуатационными характеристиками.

Наиболее распространен в строительстве портландцемент – без минеральных добавок и с минеральными добавками.

Существуют определенные ограничения по минимально допустимым ических соединений, из которых состоит портландцемент:

CaO – 62%;
SiO₂ – 20%;
Al₂O₃ – 4%;
Fe₂O₃ – 2%;
MgO – 1%.

Химические составы в процентах некоторых типов цементов

Химический состав, %					Характеристика
CaO	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	Другие оксиды	Характеристика
Портландцемент
63…66	21…24	4…8	2…4	3…5	Нормально твердеющий
Глиноземистый цемент
35…43	5…10	39…47	2…15	1,5…2,5	Быстро твердеющий

Что такое цементный клинкер?

Основной компонент производства цемента – клинкер. Это промежуточный полуфабрикат, получаемый обжигом смеси известняка (мела, мергеля или других пород) в количестве 75% и 25% глины. Сырьевые компоненты плавятся с образованием гранул. Клинкер перемалывают и соединяют с молотыми добавками.

Весь процесс изготовления цементного вяжущего можно условно разделить на 3 этапа:

изготовление клинкера обжигом – основной процесс, наиболее затратный и трудоемкий;
помол клинкера до образования тонкодисперсного порошка;
смешивание клинкерного порошка с порошкообразными добавками.

Изготовление клинкера делится на следующие этапы:

доставка сырья для клинкера на цементный завод;
измельчение сырьевых компонентов;
смешивание компонентов в пропорциях, указанных в техдокументации, для последующего обжига.

Технологии производства цемента

Существует несколько технологий производства цемента.

Конкретный вид производства определяется тем, из чего делают цемент:

Мокрый. Клинкер изготавливается из мела, глины и воды. К измельченным компонентам добавляют воду. Влажную смесь (шлам) отправляют на обжиг. Полученный после обжига продукт транспортируют в холодильник. После охлаждения его измельчают, смешивают с добавками для получения необходимых свойств вяжущего. Эта технология требует финансовых затрат, поэтому производители в основном применяют другие. Но при необходимости получения цемента с прекрасными эксплуатационными свойствами применяют именно этот способ, позволяющий тонко корректировать состав сырья. Корректировка состава осуществляется в специальных бассейнах при температуре 1000°C.
Сухой. Все компоненты – известняк, глина, добавки дробятся в сухом виде. Готовые порошки смешиваются в закрытых боксах с помощью подачи воздуха. Эта методика часто используется производителями, благодаря простоте реализации и относительно невысоким затратам. При производстве нет водяных испарений. Такой способ требует небольших затрат энергоносителей. Он оптимален для однородных сырьевых компонентов.
Комбинированный. Эта технология сочетает элементы сухого и мокрого способов. Одна из этих технологий является основной, а вторая дополнительной. Если основной является мокрая методика, то сначала изготавливают сырьевой шлам, корректируют его состав, затем его обезвоживают и обжигают в печи, предназначенной для сухой технологии.

Цемент, независимо от того, из чего он состоит и каким способом приготовлен, складируется в специальных башнях – силосах, в которых, благодаря проветриванию, материал не слеживается, сохраняя рабочие характеристики.

К потребителю цемент поступает навалом или расфасованным в бумажные мешки.

Производство бесклинкерного цемента

Сырьем для бесклинкерного цемента являются доменный или гидравлические шлаки, активаторы и другие дополнительные компоненты. Смесь из подготовленных и взятых в нужных пропорциях компонентов, дробят и перемалывают до мелкодисперсного со стояния. Для бесклинкерного цемента характерны:

устойчивость к различным воздействиям окружающей среды;
экономичность производства, благодаря невысоким энергозатратам;
утилизация отходов металлургических и других производств, что положительно влияет на состояние окружающей среды;
различные цвета и свойства конечного продукта, которые можно получать без изменения основных этапов технологического процесса и привлечения дополнительного оборудования.

Основное оборудование для изготовления цемента

При производстве вяжущего используются следующие основные виды оборудования:

техника для добычи сырья и его транспортировки к месту изготовления;
линия дробления сырья;
печи для высокотемпературной обработки;
линия дробления полученного клинкера, дозирования и смешивания молотого клинкера с добавками;
оборудование для фасовки готового продукта в бумажные мешки.

Типы цемента и сферы их использования

Выпускается множество разновидностей вяжущего с разными эксплуатационными и декоративными характеристиками. Основные виды:

Портландцемент. Этот тонкодисперсный порошок серого цвета с зеленоватым оттенком является наиболее распространенным строительным материалом, широко используемым в индивидуальном, масштабном жилищном и промышленном строительстве. Отдельно не применяется. Выступает компонентом строительных смесей и растворов. В сочетании с песком и щебнем используется при производстве бетонных смесей. Из цемента и песка изготавливают сухие строительные смеси, поступающие в продажу фасованными в мешки, или пластичные цементно-песчаные растворы, доставляемые на строительную площадку в виде, готовом к применению. Пластифицирующие добавки регулируют время схватывания раствора и другие характеристики конечного продукта.
Сульфатостойкий. Устойчив к химически активным средам. Применяется для бетонирования подземных и подводных конструкций.
Глиноземный. В состав добавляют гипс и глиноземистый шлак, благодаря котором вяжущее быстро схватывается и приобретает марочную прочность. Глиноземный цемент используется при строительстве конструкций, работающих в условиях высокой влажности.
Кислотоупорный. При его производстве используются кварцевый песок и кремнефтористый натрий. В качестве жидкости для затворения используется не вода, а жидкое стекло.
Шлакопортландцемент. В состав этого вяжущего добавляют гранулы шлака (примерно 25%). Материал применяется в крупномасштабном строительстве.

Строитель с 20-летним стажем
Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

Источник https://stroy-podskazka.ru/cement/vidy-i-marki/

Источник https://udarnik.spb.ru/articles/vse-o-cemente/sostav/

Источник