No kā sastāv cements?
Vārds cements ir pazīstams ikvienam. Pat tie, kas nekad nav bijuši saistīti ar celtniecību, zina, ka cements ir nepieciešams javai ķieģeļu mūrē, ka tas ir dzelzsbetona izstrādājumu galvenā sastāvdaļa. Tomēr daži cilvēki zina, no kā izgatavots cements.
Īpatnības
Cements ir visuresošs. To izmanto ne tikai visu veidu ēku celtniecībā. Bez tā nevar iztikt, veicot restaurācijas un remonta darbus. Cementu vēl nevar aizstāt. Tas attaisno tā atbilstību.
Būvmateriāla pamatā ir neorganiskās saistvielas. Cements ir būtisks paneļu plātņu ražošanā. No tā tiek izgatavotas apmetuma un mūra javas. Betonu sastāvā viena no galvenajām vietām atvēlēta cementam.
Būtībā cements ir smalks pulveris. Pulvera masas galvenā iezīme ir tāda, ka, mijiedarbojoties ar ūdeni, tā pamazām sāk sacietēt. Divu komponentu (cementa un ūdens) mijiedarbības process beidzas ar cietas masas veidošanos, kas pēc cietības ir līdzīga dabiskajam akmenim.
Ar lieko mitrumu veidojas spēcīga struktūra. Reakcija notiek gan brīvā dabā, gan ūdenī. Pēc sacietēšanas cements saglabā savu spēku ilgu laiku.
Īpašības
Cementa fizikālās īpašības ir atkarīgas no vairākiem faktoriem.
Nozīmīgākie ir:
- piedevu veidi;
- slīpēšanas pakāpe;
- sastāvu.
Cementa maluma smalkums ietekmē izturību un sacietēšanai nepieciešamo laiku. Smalkā slīpēšana nodrošina lielāku izturību un ātrāku sacietēšanu.
Jo smalkākas ir pulvera daļiņas, jo stiprāks ir betons, jo ātrāk tas sacietē. Materiāla izmaksas ir atkarīgas arī no slīpēšanas pakāpes.
Lai noteiktu malšanas smalkumu, tiek izmantots īpašs siets ar mazākajām šūnām līdz 80 mikroniem. Sagatavojot javu no pārāk smalki samalta cementa, nepieciešams vairāk ūdens. Šis trūkums tiek novērsts, sajaucot dažāda izmēra daļiņas: lielas un mazas. Putekļu graudi 80 mikroni tiek uzskatīti par lieliem, bet mazi - 40 mikroni.
Cementam ir šādas īpašības:
- spēks;
- izturība pret koroziju;
- salizturība;
- ūdens pieprasījums;
- iestatīšanas laiks (sacietēšana).
Spēks
Šis rādītājs ir atkarīgs no zīmola. Nosakiet stiprības īpašības, veicot kompresijas testus. Pieredzējis tukšs tiek turēts zem slodzes Mēness mēnesī - 28 dienas. Pēc parauga pārbaudes cementam tiek piešķirts atbilstošs apzīmējums. Stiprumu mēra MPa.
Mājsaimniecībai piemērotas cementa markas 300 - 600. Produktiem, kuriem nepieciešama īpaša stiprība, tiek izmantotas augstākas kategorijas - 700 vai pat 1000.
Izturība pret koroziju
Dzelzsbetona izstrādājumi ūdens un citu šķidru vielu ietekmē sāk rūsēt. Negatīvā ietekme tiek novērsta vairākos veidos. Piemēram, var mainīt sastāvu, pulvera maisījumam pievienot hidroaktīvos materiālus. Specifisku vielu klātbūtne novērš kaitīgu ķīmisku reakciju rašanos.
Izturība pret koroziju palielinās, izmantojot polimēru piedevas. Tā rezultātā tiek samazināta mikroporainība un palielināta produktu izturība.
Pozolāncementam ir vislielākā aizsardzība pret koroziju.Tāpēc to izmanto augsta mitruma apstākļos ekspluatētu konstrukciju celtniecībai.
Salizturība
Viens no galvenajiem cementa kvalitātes rādītājiem ir spēja atkārtoti sasaldēt un atkausēt betona izstrādājumu.
Cementa akmens satur mikroporas, kas satur ūdeni. Sasalstot, ūdens tilpums var palielināties par 8%.
Atkārtota sasaldēšana un sekojoša atkausēšana gadu gaitā noved pie akmens struktūras iznīcināšanas, plaisu parādīšanās.
Būvniecībā cementu bez piedevām neizmanto. Dažādām kategorijām tiek pievienotas sastāvdaļas, kas nodrošina cementa spēju izturēt temperatūras izmaiņas.
Betona izgatavošanas procesā tiek iekļautas gaisu piesaistošas piedevas. Betona korpusa iekšpusē vienmērīgi tiek sadalīti mazākie gaisa burbuļi, kas atrisina ar ūdens sasalšanu un tā izplešanos saistīto problēmu.
Ūdens pieprasījums
Tas ir procentos izteikts ūdens daudzums, kas nepieciešams, lai iegūtu optimālu javas konsistenci.
Ūdens nominālā blīvuma šķīdumā tik daudz, cik cements var saturēt sevī. Piemēram, portlandcementā šī vērtība ir 22-28 procentu robežās.
Labāku betonu iegūst no cementa ar zemu ūdens pieprasījumu.nekā ar augstu likmi. Pirmajā gadījumā produkti ir izturīgi pret temperatūras galējībām. Otrajā betonam ir palielināta porainība un tas vispār nav piemērots būvniecībai. Šādu cementu izmanto dzelzsbetona žogu vai drenāžas konstrukciju ražošanai.
Laika iestatīšana
Šis ir laika periods, kas atbilst cementa vircas fizikālo īpašību izmaiņām no plastiskuma stāvokļa līdz akmens veidošanās procesam.
Šķīdums, kas nesacietē pārāk ātri, bet ne ļoti lēni, tiek uzskatīts par ideālu. Sacietēšanas laiku regulē noteikta ģipša daudzuma klātbūtne materiālā. Lielāks ģipša tilpums nodrošina ātrāku sacietēšanu. Savukārt tā satura samazināšanās veicina ilgāku šķīduma sacietēšanu.
Ne tik krasi kā apmetums, ietekmē uzstādījumu un citus faktorus. Īpaši svarīgs ir ūdens tilpums šķīdumā un apkārtējā gaisa temperatūra darba zonā.
Saskaņā ar standartu normālos apstākļos portlandcements sāk sacietēt pēc trīs ceturtdaļām stundas. Sacietēšanas process jāpabeidz 10 stundu laikā.
Sastāvs
Cementu ražo specializētos uzņēmumos. Cementa rūpnīcas tiek uzceltas izejmateriālu ieguves vietu tiešā tuvumā.
Izejvielas tā ražošanai tiek iegūtas no dabīgiem iežiem:
- karbonāta tipa fosilijas;
- māla materiāli.
Karbonātiem ir amorfa vai kristāliska struktūra, kas nosaka materiāla mijiedarbības efektivitāti ar citām sastāvdaļām apdedzināšanas procesā.
Karbonāta ieži ietver:
- krīts;
- merģelis (marly kaļķakmens);
- kaļķakmeņi, tostarp gliemežvāku ieži;
- dolomīta tipa ieži.
Māla materiāli ir nogulumieži. Ar minerālu bāzi tie ir apveltīti ar plastiskumu, un ar pārmērīgu mitrumu tie var palielināties. Māla materiāli tiek izmantoti sausās ražošanas metodē.
Māla ieži ietver:
- māls;
- smilšmāls;
- slāneklis uz māla bāzes;
- less.
Papildus izejvielām cementa ražošanā tiek izmantotas koriģējošas piedevas.
Tos iegūst no fosilijām, kas ietver:
- apatīts;
- alumīnija oksīds;
- fluoršpats;
- silīcija dioksīds.
Pēc noteiktas tehnoloģijas ieviestās piedevas uzlabo aprakstītā materiāla kvalitāti.
Cementa sastāvs ir atkarīgs no nepieciešamajām īpašībām, kuras nosaka materiālam piešķirtā pakāpe.
Populārākais portlandcements sastāv no:
- 60% kaļķa;
- 25% silīcija dioksīds;
- 10% dzelzs un ģipša oksīdi;
- 5% alumīnija (alumīnija oksīda).
Dažādos zīmolos izejvielu procentuālais daudzums ir atšķirīgs, tāpat kā pats sastāvs. Piemēram, izdedžu portlandcements satur izdedžus. Kvantitatīvās proporcijas var atšķirties arī atkarībā no izvēlētās būvmateriālu ražošanas tehnoloģijas īpatnībām.
Jebkurai cementa markai un jebkurai tā ražošanas metodei kaļķakmens un māls paliek nemainīgi komponenti. Turklāt kaļķakmens vienmēr ir trīs reizes vairāk nekā māls. Šī attiecība veicina augstas kvalitātes klinkera ražošanu, no kura tiek izgatavots cements.
Rūpniecībā cementa ražošanai izmanto šādas sastāvdaļas:
- klinkers;
- ģipsis;
- īpašas piedevas.
Klinkers ir vissvarīgākā cementa sastāvdaļa. Tas nosaka gala materiāla stiprības īpašības. Klinkers nonāk ražošanas procesā granulu veidā. Granulu diametrs svārstās no 10 līdz 60 mm. Komponenta termiskā apstrāde tiek veikta aptuveni pusotra tūkstoša grādu temperatūrā.
Ģipša daudzumu nosaka iestatītais sacietēšanas periods. Pamata versijā ģipsis pulvera veidā ir iekļauts cementā 6% apjomā.
Papildinājumi var uzlabot īpašas īpašības. Ar viņu palīdzību cements saņem papildu īpašības, kas ievērojami paplašina tā iespējas.
Cementa ražošanas ražošanas posmi
Pirmkārt, kaļķakmeni un mālu sajauc proporcijā 3/1. Pēc tam maisījumu karsē augstā temperatūrā. Rezultātā veidojas izejmateriāls cementa ražošanai. To sauc par klinkeru. Granulu klinkeru nosūta uz lodīšu dzirnavām malšanai.
Ir trīs veidi, kā izgatavot cementu.
Atkarībā no ražošanas tehnoloģijas tas var būt:
- slapjš;
- sauss;
- apvienots.
Atšķirības slēpjas izejvielu sagatavošanas metodēs.
Saskaņā ar mitro tehnoloģiju kaļķa vietā izmanto krītu. To sajauc ar māliem un citām sastāvdaļām, pievienojot ūdeni. Rezultāts ir lādiņš ar mitruma saturu no 30 līdz 50 procentiem. Apdedzināšanas laikā partija tiek pārvērsta klinkera bumbiņās.
Sausā tehnoloģija saīsina ražošanas procesu, jo abas darbības (žāvēšana un slīpēšana) tiek apvienotas vienā. Iegūtais lādiņš kļūst pulverveida.
Dažādos uzņēmumos kombinētā metode tiek izmantota dažādos veidos. Dažos gadījumos vispirms iegūst sausu partiju un pēc tam samitrina. Citos izmanto nevis mitru, bet daļēji sausu metodi ar zemu mitruma līmeni, kas nepārsniedz 18%. Šaušana tiek veikta abos gadījumos.
Skati
Ir daudz dažādu cementa variantu. Slavenākais ir portlandcements.
Citas materiālu iespējas ir diezgan populāras:
- izdedži;
- pucolāns;
- alumīnija;
- paplašinās.
Portlandcements tiek ražots vairākās pakāpēs: 400, 500, 550, 600. Javas ir izgatavotas no M400 cementa.
Augstākas markas ir pieprasītas dzelzsbetona konstrukciju ražošanā, kā arī augstas stiprības betona izstrādājumu izveidē.
Baltajam portlandcementam raksturīga smalka slīpēšana. Kompozīcijā ietilpst klinkera, ģipša un dolomīta piedevas ar zemu dzelzs saturu. Atšķiras ar augstu izturību un izturību pret atmosfēras nokrišņiem. Baltā portlandcementa izstrādājumiem ir estētisks izskats. To izmanto pašizlīdzinošu grīdu, dekoratīvo elementu ražošanā, kā arī ceļu būvniecībā. Tas ir krāsainu cementu pamats.
Portlendas sulfātu izturīgs cements tiek izmantots pāļu ražošanā, balsti tiltiem, hidrotehniskajām būvēm, kur notiek atkārtota konstrukciju mitrināšana un žāvēšana, kur konstrukcijas tiek pakļautas sasalšanai un atkausēšanai.
Izdedžu cementu galvenais mērķis ir radīt betona izstrādājumus konstrukcijām, kas atrodas zem zemes un zem ūdens.
Pozolāncementi ir nepieciešami dambju, upju hidrotehnisko būvju, dažādu pazemes komunikāciju būvniecībā, jo tie ir apveltīti ar noturību pret saldūdens ietekmi.
Alumīnija oksīda nebaidās no jūras ūdeņiem, tāpēc tie ir daļa no dzelzsbetona izstrādājumiem, kas saskaras ar sāļiem ūdeņiem. Var izmantot steidzamai urbumu, tostarp naftas urbumu, aizsprostošanai; betonējot ziemā; plaisu nostiprināšanai akmeņos.
Izplešanās cementa skaistums ir tāds, ka, sacietējot, tie nesaraujas, bet, gluži pretēji, izplešas apjomā. Apjoma pieaugums ir no 0,2 līdz 2 procentiem.
Kā to izdarīt pašam?
Mājās ir iespējams pagatavot cementu, ja ir iespējams sasniegt augstu temperatūru apdedzināšanai. Varbūt visvairāk, ko var iegūt ar amatniecisku metodi, ir cementa marka M 200. Jums būs nepieciešams krīts un kaolīns proporcijā 3 pret 1. Apdedzinātajai un sasmalcinātai vielai - un cementam - jāpievieno apmēram 5% ģipša pulvera. ir gatavs.
Mājražošanai būs nepieciešamas pareizās zināšanas, pareizās izejvielas, speciāls aprīkojums un precīzs ražošanas process.
Pat tad, kad viss nepieciešamais ir atrasts, diez vai ir vērts pašiem nodarboties ar cementa ražošanu. Pirms darba uzsākšanas atbildiet sev uz jautājumu par procesa piemērotību. Maz ticams, ka jūsu darbs un radušās izmaksas atmaksāsies. Visticamāk, izdevīgāk ir vienkārši iegādāties gatavā cementa maisu.
Padoms
Izvēloties cementu noteiktām vajadzībām, atcerieties, ka ir daudz šķirņu. Pareiza izvēle darba sākumposmā garantēs ēkas izturību. Ne vienmēr vajadzētu dot izvēli augstākiem un dārgākiem zīmoliem. No tā produkta stiprums nepalielināsies, un izmaksas nebūs pamatotas.
Cementa ražošanas procesu skatiet tālāk esošajā videoklipā.
Komentārs tika veiksmīgi nosūtīts.