Как делают цемент: технология производства и состав смеси

Процесс изготовления

Цемент изготавливается в несколько этапов, к каждому из которых нужно относиться с должным вниманием. Специалисты производят следующие операции:

1. Заранее смешиваются известняк и глина (75% и 25% соответственно) для дальнейшего получения клинкера.
2. Глино-известняковая смесь подвергается температурному воздействию в районе полутора тысяч градусов по Цельсию. Полученная масса — это и есть клинкер.
3. Далее клинкер измельчается в шаровой мельнице. Это специальный горизонтальный барабан, внутри которого находятся стальные шары. Они перемалывают клинкер в порошок. Чем меньше получаются фракции клинкера, тем более качественным будет конечный продукт.

Этапы производства

В современных реалиях предусмотрены различные методы производства цемента, по-разному действующие на сырье. Выбор метода может быть обусловлен расположением конкретного завода, наличием нужного оборудования, а также спросом на определенные марки цемента.

Различные варианты технологий производства цемента отличаются друг от друга особенностями предварительной подготовки исходного сырья. Она может осуществляться:

• По мокрой технологии. При использовании такого метода вместо извести в состав вводят мел. Мел и другие составляющие перемешиваются с обязательным добавлением воды. Одновременно с перемешиванием происходит измельчение материалов в горизонтальном барабане. Влажность получившейся шихты будет на уровне 30-50%. Получившаяся масса обжигается в печи и превращается в шарообразный клинкер, который затем измельчается.
• Сухим методом. Данная технология обладает сниженной себестоимостью и сокращением времени производства. Этому способствует объединение технологических операций: перемалывание в шаровой мельнице и сушка компонентов горячими газами осуществляются одновременно. В результате получается шихта в виде порошка.
• Комбинированным методом. При использовании данного способа объединяются особенности двух предыдущих методов производства, хотя на разных производствах есть некоторые отличия. Например, один вариант предусматривает получение полусухого состава с содержанием воды до 18%. Этого можно достичь при просушивании шихты, произведенном мокрым методом. Другой вариант предполагает последовательную подготовку сухой смеси, затем её 14%-ое увлажнение, затем гранулирование и заключительный обжиг.

Таким образом, становится понятно, какое сырьё применяется при изготовлении цемента, как именно он производится, какие технологические особенности присутствуют на каждом из этапов его производства. От сбора сырья до конечного этапа имеется множество тончайших нюансов изготовления, которые стоит доверить профессионалам, занимающимся изготовлением цемента.

Состав производства и применение

Рассмотрим подробнее состав различных марок цемента, которые на сегодняшний день пользуются большой популярностью и их применение.

Как использовать готовый кладочный раствор марки М 100 можно узнать здесь из статьи.

М400

Показатели прочности у этого материала составляют 400кг/см3. Такая марка цемента относится к самым популярным, ее применяют для проведения самых различных строительных работ. В ее составе могут быть различные модифицирующие добавки, процентное содержание которых может достигать 10 и 20%.

М500

У этого цемента показатели прочности составляют 500 кг/см3. Для такого изделия характерна высокая скорость застывания и высокие прочностные показатели. Используют материал при возведении монолитных зданий, высоток, несущих конструкции, плит перекрытий. В его составе также могут присутствовать добавки – 10 и 20%.

Как использовать глиноземистый цемент по ГОСТ у 969 91 можно узнать из данной статьи.

По ГОСТу

Процесс получения общестроительных цементов должен осуществляться с учетом требований ГОСТ 31108-2003. Именно стандарт способен регулировать пропорции необходимых ингредиентов, входящих в состав сухой массы и технологию производства материала. Но в этот стандарт не входит материал специального назначения.

О том какой удельный вес цемента марки М 500 описано в данной статье.

Белый цемент

Изделия, выполненные с использованием белого цемента, обладают повышенными эстетическими качествами. Присутствие в исходном сырье окиси железа и окиси марганца придает готовому порошку характерный серо-зеленый цвет, соответственно, состав белого цемента предполагает минимальное присутствие таких солей и использование для исходного сырья светлых, каолиновых сортов глины.

Существует еще много видов цементного вяжущего, обладающего специальными качествами: гидрофобный, глинозёмистый, водонепроницаемый расширяющийся, напрягающий, пластифицированный, песчанистый и т. д.

Как использовать такой цемент в строительстве

Приступая к возведению объекта, нужно определить, какая марка цемента подходит для работы, учесть характеристики строительного материала, сопоставляя их с конкретными задачами строительства, условиями, в которых будет вестись строительство.

Прежде всего следует учитывать:

• климатические условия;
• диапазон колебания сезонных температур;
• состав воды на строительстве объектов на суше.

Строительный рынок предоставляет пользователям универсальные и специализированные виды цемента:

• для скоростного строительства и возведения железобетонных объектов – портландцемент быстротвердеющий;
• цемент с гидрофобными компонентами для строительства сооружений в водной среде;
• портландцемент с увеличенной подвижностью, которую обеспечивают добавки поверхностно-активных веществ, для сооружения архитектурных конструкций особой сложности;
• составом пуццоланового портландцемента бетонируют сооружения в подземных и подводных средах;
• БТЦ входит в состав гидроизоляционных смесей для защиты и ремонта конструкций из бетона и железобетона.

На современных строительных площадках без цемента, обладающего короткими сроками затвердевания, может затрудниться процесс возведения многих объектов. Его способность набора марочной прочности более быстро, позволяет получать результат с высокими показателями характеристик объектов практически за несколько минут.

Технология применения глиноземистого цемента

Какие бывают фундаменты — виды и классификация

Что такое цемент — свойства, из чего делают

Описание процесса гидратации цемента и его особенности

Журнал

Выпуск № 3, 2021

подписаться

В номере

• Торжественный пуск завода по производству белого цемента ООО «Цемикс»
• CEMBUREAU — цементные рынки в Европе и мире
• Цементная промышленность Польши
• Ко­процессинг отходов — способ сохранения ресурсов в ресурсоемких отраслях. На примере цементной промышленности

Все статьи номера

О журнале

Журнал «Цемент и его применение» — независимое издание, посвященное техническим, экономическим и научным аспектам производства и применения цемента в России, на постсоветском пространстве и во всем мире.

Подробно о журнале

Работа в условиях COVID-19

03.04.2020Джон Клайн. Способы обеспечения непрерывной деятельности, используемые цементными заводами

23.04.2020Комментарий Ярослава Стоупы, вице-президента «ЕВРОЦЕМЕНТ груп»

01.06.2020Комментарий Фредерика Гумбаля, генерального директора «Холсим Азербайджан»

Все материалы

Статистика

03.07.2020Ключевые показатели цементной и строительной отраслей стран на постсоветском пространстве за первый квартал 2020 года

Материал подготовлен с использованием оперативных статистических данных за январь-март 2020 года национальных статистических бюро, комитетов, служб и профессиональных ассоциаций.

29.05.2020Ключевые показатели цементной и строительной отраслей Российской Федерации за 3 месяца 2020 года

Предлагаем вашему вниманию материалы, подготовленные журналом «Цемент и его применение» на базе данных Федеральной службы государственной статистики и Федеральной таможенной службы Российской Федерации.

01.04.2020Ключевые показатели цементной и строительной отраслей стран на постсоветском пространстве за 2019 год

Подборка оперативных статистических данных за январь-декабрь 2019 года на основе исходных материалов национальных статистических бюро, комитетов и служб. 

Вся статистика

Календарь событий

11.10.2021 — 13.10.2021, Hotel GOŁĘBIEWSKI, Польша

11-я конференция Dni Betonu 2021

Перенесена на 2021 год.
Конференция DNI BETONU стала крупнейшим научно-техническим событием в Польше, а также одним из крупнейших в Европе. Тематика конференции связана с практическими аспектами производства бетона, инновационными материальными, технологическими и строительными решениями.

26.10.2021 08:00:00 — 29.10.2021, Москва, Россия

24-я международная выставка химической промышленности и науки – «ХИМИЯ-2021»

В центральном выставочном комплексе «Экспоцентр» состоится 24-я международная выставка химической промышленности и науки, которая является одной из наиболее престижных выставок в своей отрасли

24.04.2022 — 26.04.2022, Санкт-Петербург, Россия

11-я международная конференция по цементу PetroCem 2022

24-26 апреля 2022 года журнал «Цемент и его применение» проводит одиннадцатую международную конференцию по цементу PetroCem.

Все события

Интервью

«Основные приоритеты — постоянные исследования и внедрение новых разработок, высокое качество техники и услуг, непрерывное обучение персонала и стремление всегда быть надежным партнером для клиентов во всем мире»
Франц-Вальтер Аумунд, владелец и президент группы компаний AUMUND, рассказал о том, как развивалась группа и чем определяется ее успех, почему он придает первоочередное значение единству входящих в нее компаний, почему уделяет много внимания социальным вопросам и каким видит будущее.

«Мы хотим, чтобы доля участников нашей ассоциации в мировом производстве цемента достигла 50 %»
Бенджамин Спортон, генеральный директор Всемирной ассоциации цемента и бетона (Global Cement and Concrete Association, GCCA) ответил на вопросы журнала «Цемент и его применение».

Покупка материала: что нужно знать

Качество материала данного вида во многом зависит от условий хранения. Производители рекомендуют хранить смеси так, чтобы к ним не попадала влага. Для этого должно быть выделено отдельное сухое помещение. Лучше всего, если материал уложен на поддоны иначе нижний мешок цемента в каждом штабеле может отсыреть.

Поэтому, собираясь купить материал, в первую очередь, необходимо обратить внимание на то, как давно он был изготовлен: чем дольше лежал товар, тем выше вероятность получить на руки некачественную смесь – всего за месяц при неправильном хранении цемент может потерять 50% своей прочности. Что очень выгодно для потребителей – можно приобрести мешки цемента по 50 кг или 25. Это позволяет купить ровно столько материала, сколько необходимо для решения конкретной строительной задачи и потом не обеспечивать правильное хранение остатков

Это позволяет купить ровно столько материала, сколько необходимо для решения конкретной строительной задачи и потом не обеспечивать правильное хранение остатков

Что очень выгодно для потребителей – можно приобрести мешки цемента по 50 кг или 25. Это позволяет купить ровно столько материала, сколько необходимо для решения конкретной строительной задачи и потом не обеспечивать правильное хранение остатков.

Как делают цемент

Как и из чего делают цемент на заводе, в общих чертах поясняет схема:

Согласно ей, изготовление цементой смеси происходит по следующей технологии:

1. Добыча и измельчение горных пород, из которых формируется клинкер. Он, как мы уже знаем, состоит на ¾ из глины, а на ¼ — из известняка. Проще всего использовать мергель, который имеет тот же состав. Но, во-первых, это ископаемое бывает разных видов и не каждый из них подходит для производства клинкера. Во-вторых, запасы мергеля в природе ограничены, а на его образование уходят миллионы лет. Поэтому чаще всего основные компоненты цемента добывают по отдельности и смешивают на заводах в нужной пропорции.
2. Тщательно измельченную смесь помещают внутрь печи, где при температуре около 1500оС она обжигается в течение 4 часов. К концу обработки достигается эффект гранулирования подплавленной массы.
3. Далее полученные гранулы охлаждают и измельчают до состояния порошка с помощью специальных барабанов. Однородность помола достигают, просеивая порошок через сито с определенным размером ячеек.
4. Перемолотый клинкер смешивают с другими ингредиентами, после чего временно хранят в силосах, а потом отправляют на фасовку и хранение.

Эта технология производства цемента остается неизменной для всех способов его изготовления.

Сухой способ

Это сравнительно быстрый и экономичный способ производства цемента. Он делится на несколько этапов:

1. Добытое сырье в непрерывном режиме доставляется на завод, где измельчается несколькими дробилками.
2. Затем получившиеся гранулы сушат, чтобы упростить следующие этапы.
3. Просушенные частицы глины и известняка смешивают в нужной пропорции и перемалывают, получая цементную муку.
4. Порошок помещают в печь, где обжигается, не спекаясь.
5. После этого цемент фасуют в мешки или на специальных машинах отправляют на складирование.

Изготовление сухим способом подходит для однородного сырья с низкой влажностью. При этом не требуется больших энергозатрат на просушивание компонентов.

Мокрый способ

Если в производстве цемента используется влажный материал или ингредиенты требуют тщательного перемешивания, применяют мокрый способ.

1. Клинкер готовят, добавляя в воду глину и известняк. Получается кашеобразная вязкая масса — шлам.
2. Насосами его перекачивают в печной цех, где шлам отправляется на обжиг. Печь представляет собой длинное вращающееся сооружение. Там материал оплавляется и превращается в клинкер.
3. Гранулы после обжига охлаждаются, дробятся и перемалываются вместе с гипсом и остальными добавками.
4. На заключительном этапе цемент фасуется и готовится с складированию.

Мокрый способ позволяет сэкономить энергию при смешивании сырья, так как это легче делать в полужидком состоянии. Однако при обжиге шлама расходуется гораздо больше топлива, чем при работе с сухими гранулами. Поэтому мокрое производство цемента получается более дорогим.

Комбинированный способ

Этот метод заключается в том, чтобы смешать компоненты, затворяя их водой, а затем удалить жидкость и продолжать обработку сырья по сухому способу. Этапы производства выглядят так:

1. Сырьевая смесь замешивается, образуя шлам.
2. С помощью вакуума или пресса из него устраняется влага.
3. Образовавшиеся куски «сухаря» поступают во вращающуюся печь и дальнейшие этапы проходит по сухому методу.

Как делают цемент ? Все этапы. Поездка на завод.

Watch this video on YouTube

Имея представление как и из чего делают цемент, легко понять, насколько важно качество сырья и соблюдение технологии при изготовлении этого строительного материала. Поделиться
Твитнуть
Запинить
Нравится
Класс
WhatsApp
Viber
Телеграмка

Поделиться
Твитнуть
Запинить
Нравится
Класс
WhatsApp
Viber
Телеграмка

Как проверить качество цемента?

К сожалению, далеко не вся представленная на рынке продукция соответствует стандартам ГОСТ. Чтобы приобрести качественный цемент заявленной марки, а не сомнительный продукт с примесью золы и гранитной пыли, следует внимательно изучить сопроводительную документацию и проверить наличие на упаковке информации о заводе-изготовителе, убедиться в подлинности упаковки.

Каждая партия портландцемента сопровождается документом о качестве, в котором содержится следующая информация:

• наименование производителя, адрес производства;
• маркировка (условное обозначение цемента), содержащая информацию о прочности цемента и наличии добавок;
• номер партии и дата отгрузки;
• обозначение стандарта ГОСТ 31108-2003

Дата изготовления (расфасовки) цемента имеет такое же приоритетное значение, как и его марка. Следует помнить, что со временем цемент теряет заявленную прочность — чем дольше мешок цемента находится на складе или в магазине, тем хуже качество товара.

При выборе цемента следует обратить внимание на физические свойства сухой смеси. Цемент должен иметь форму тонкодисперсного порошка от светло-серого до темно-серого цвета

Присутствие зеленоватых оттенков говорит о достаточном содержании железа, что является хорошим признаком.

Можно проверить качество цемента, проведя небольшой анализ. Для этого понадобится минеральная вода (типа Ессентуки-17), резиновые перчатки, емкость и ложка для замешивания. В емкость насыпают приблизительно половину стакана цемента и смешивают с небольшим количеством минералки до состояния густого теста. Из получившейся массы формируют овальную лепешку, утолщенную к центру и тонкую по краям. Качественная смесь начинает ложное схватывание практически моментально, заметно нагревается в толстой части.

Карбонатные породы

Главными представителями семейства карбонатных пород считаются:

Мел — мягкая горная порода, которая легко крошится и перетирается до пылеобразного состояния. В составе цемента может содержаться до 20-25 процентов мела. Эта добавка улучшает сцепление цемента с песком в процессе приготовления раствора;

Мергелистый известняк или мергель является переходным звеном между известняком и глинистыми породами. На вид это слоистый или монолитный камень, твердость которого зависит от того, какой процент глины в нем содержится;

Известняки, не содержащие кремний. Чаще всего они представлены в виде ракушечника, пористого и легко разрушающегося при нажатии;

Доломитовые породы, обладающие исключительной прочностью. Доломитовый цемент — это продукт высокого класса, экологически чистый, быстро твердеющий.

Содержание карбонатных пород в цементе обычно ограничивается 30%, но в отдельных случаях может достигать 60%.

Состав цемента

Цементная смесь получается в результате смешивания ряда компонентов:

1. Клинкера. Вещество основано на глине и известняке, используется для определения прочности материала. Производится путем обжига глины и известняка. Под воздействием высоких температур плавится, преображаясь в гранулированную фракцию с высоким содержанием кремнезема. Затем обжигается повторно.
   Гипса. Используется для регулирования процесса твердения цемента. Вводится в состав в количестве не более 5%.
   Активных минеральных добавок. Они способствуют улучшению свойств цементного состава и расширению области его использования.

При изготовлении продукции могут быть использованы другие добавки, например, окислы кальция, магния, фосфора, соли. Но они используются в небольших количествах. Их вносят для того, чтобы получить установленные характеристики — жаропрочность, кислотоустойчивость и пр.

Если технологический процесс позволяет, то в состав могут быть введены пластификаторы.

Их использование помогает получить следующие эксплуатационные характеристики:

1. Препятствовать проникновению влаги в конструкцию.
   Уменьшение времени затвердевания.
   Увеличение прочности.
   Стойкость к колебаниям температур, влиянию агрессивных сред.

В зависимости от количества добавок выделяются несколько видов продукта:

1. Портландцемент. Самая распространенная модификация, в составе которой около 80% силиката кальция. Используется при различных строительных работах. Добавление красящих веществ улучшает декоративные свойства цемента, позволяя использовать его для отделочных работ.
   Глиноземистый. Отличается ускоренным твердением. Благодаря этому свойству его используют на объектах, которым необходима срочная реставрация, например, устранение разрушений после аварий, пожаров.
   Магнезиальный. Основной компонент — оксид магния, добавляет составу прочности, повышает адгезию к древесине. Однако из-за повышенной склонности к коррозии используется редко.
   Кислотоупорный. В процессе изготовления в состав вносится наполнитель — гидроксиликат натрия, затворяющийся жидким стеклом. Используется в кислотостойких бетонах и растворах.

Сроки схватывания цемента

Важная техническая характеристика любого бетонного раствора – начало схватывания цемента гост 30515-2013 при стандартных условиях (средняя температура окружающего воздуха 20 градусов Цельсия, средняя влажность окружающего воздуха 75%). «Святое писание» каждого строителя – ГОСТ 30515-2013, дифференцирует общестроительные цементы на три категории:

• Медленносхватывающиеся. Время начала схватывания более 2 часов после затворения.
• Нормально схватывающиеся. Время начала схватывания более 45 минут до 2 часов после затворения.
• Быстросхватывающиеся. Время начала схватывания менее 45 минут после затворения.

Также ГОСТ 30515-2013 определяет предельные отклонения начала схватывания. Для медленносхватывающихся и нормально схватывающихся цементов – минус 15 минут от нормируемого показателя, для быстросхватывающихся – плюс 5 минут от нормируемого показателя. На скорость гидратации цемента кардинально влияет температура воздуха.

При понижении температуры до 5 градусов Цельсия и ниже процесс гидратации практически останавливается. В этом случае конструкцию укрывают специальными матами, строят над ней временный шатер, либо прогревают другими доступными способами. Сроки схватывания любого цемента можно как увеличить, так и уменьшать внесением специальных добавок.

Увеличение скорости набора прочности

Скорость нарастания прочности можно увеличить добавлением сульфата натрия (Na2SO4) и хлористого кальция (CaCl2) – не больше 1-2% на всю массу цемента.

Введение затравочных кристаллов из предварительно гидратированного цемента также будет способствовать ускоренному набору прочности цементного раствора при бетонировании.

Для ускорения процесса твердения цемента можно использовать гидротепловую обработку, общая длительность которой занимает от 12 до 13 часов при температуре 80°С.

Основные свойства цемента

Главным отличием быстросхватывающихся цементных растворов от обычных является именно способность превращаться в камень за короткий промежуток времени. В зависимости от производителя и использованных добавок такие смеси могут затвердевать в течение от 1 до 5 мин. Чаще всего на рынке сегодня можно встретить материалы, застывающие примерно за 3 мин.

Выпускаются в наше время быстрозатвердевающие смеси, способные самоуплотняться. Преимуществом использования таких растворов считается то, что они могут в процессе схватывания проникать в микротрещины и расширяться в объеме.

Любые марки быстротвердеющего цемента, выпускаемого в наши дни, отличаются гидроизоляционными свойствами. Застывать материалы этой разновидности способны даже при наличии довольно сильного подпора воды. В таких условиях они не размываются и создают герметичную пробку, которая в последующем может прослужить очень долго. В большинстве случаев такие растворы способны хорошо и быстро схватываться даже под водой или на морозе.

Сотрудничество с «АльфаЦем»

Зайдите на сайт, чтобы оставить заявку, либо позвоните нам для обсуждения заказа. Квалифицированные менеджеры подберут вам ту продукцию, которая необходима для эффективного осуществления общестроительных или специализированных процедур. С нами вы сможете залить фундамент и другие монолитные формы, осуществить монтаж разных технических конструкций или выпуск железобетонных изделий, либо вовсе выполнить возведение домов с нуля.

Со своей стороны, мы гарантируем конкурентные цены, индивидуальность обслуживания, высокотехнологичный автопарк, отсутствие дефицита на весь ассортимент продукции и другие положительные стороны сотрудничества. Благодарим за обращение к услугам нашей компании!

Что такое цемент?

Цемент – это стройматериал, который выступает в качестве вяжущего элемента в различных растворах. В целом он представляет собой серый порошок. В отдельно взятых случаях он может иметь изумрудный оттенок. Итоговый цвет цементного порошка зависит от добавок, которые в нём содержатся.

Чтобы получить бетонную смесь, необходимо смешать цемент, воду, песок. При необходимости могут добавляться и другие компоненты. Их выбор зависит от целей и задач, которые необходимо решить. После добавления воды все компоненты образуют пластичную массу, которая со временем начинает затвердевать и трансформироваться в высокопрочный искусственный камень.