Цемент состав: Цемент химический состав, свойства и методы производства — ЖК Акваполис

Содержание

Цемент химический состав, свойства и методы производства

Цемент – основной строительный материал, который используют для создания бетонной и отделочной смеси. Он представляет собой порошкообразное вещество, которое при соединении с водой превращается в пластичную вяжущую массу, а затем застывает и становится похожей на камень. В зависимости от вида работ, которые необходимо выполнить, в цементную смесь могут входить разные компоненты, но основными считаются клинкер, гипс и разнообразные минеральные добавки.

Состав цемента: особенности и виды

Разновидностей цемента очень много: это комплексный материал, состав которого может варьироваться. Однако существуют базовые нормы, которые предполагают присутствие определенных составляющих. Как правило, это около 70 % неорганических компонентов, 20% органических плюс 10% жидкости.

Основа порошка – клинкер, который представляет собой гранулы известняка и глины с особым обжигом. Такой полуфабрикат зачастую имеет средние или маленькие фракции – до 6 см. Если рассматривать состав базового цемента более подробно, то в сухой смеси можно также обнаружить:

Известь;
Кремнезем или диоксид кремния;
Гипс или оксид железа;
Магний.

Конечно, точный состав и процентное соотношение компонентов можно узнать только прочитав информацию на упаковке, ведь установленной химической формулы для цемента просто не существует. Присутствие добавок и соотношение компонентов может рассказать и об основных свойствах смеси, к примеру, примерное время схватывания, степень вязкости раствора, а также эффективность при использовании в нестандартных климатических условиях.

Способы приготовления

Производственные схемы, с помощью которых создают цементный порошок, имеют несколько вариаций. Так, самым простым считается способ с высушенной базой, при котором все составляющие дробят несколько раз, а затем обжигают и охлаждают. Простота и минимальные энергозатраты отражаются на стоимости – она невысокая. Кроме этого, строительный цемент можно приготовить:

Мокрым методом, при котором база для сырья представляет собой вязкую кашу, состоящую из мела и жидкости. Дробят в порошок смесь уже после сушки и печной обработки;
Комбинированным способом, который включает в себя описанные выше варианты. Такой цемент получается более влажным, ведь содержит около 20% влаги. Вязкую кашу сушат, гранулируют, а только потом обжигают в специальных печах.

Существует также бесклинкерная схема, где база – это гидравлический или доменный шлак. В таком цементе присутствует значительное количество модификаторов и активаторов, которые улучшают характеристики готовой смеси. Сырье дробится и перетирается, а затем используется для строительных целей. Осуществление любой из схем требует наличия высокотехнологичного оборудования, а именно добывающих машин, печных установок, фасовочных станков и транспорта для доставки.

Основные свойства цемента

Каждая марка порошка имеет свои собственные уникальные свойства и особенности. К примеру, портландцемент, созданный по традиционной формуле, отлично подходит для отделки, штукатурки и декорирования, то есть считается универсальным.

Цемент с высоким содержанием шлаков используется более узко – только для создания массивных бетонных конструкций. Минеральные добавки помогают повысить прочность и стойкость при строительстве гидротехнических объектов, а вот пластификаторы и сульфаты в составе позволяют создавать сложные формы и характеризуются высокой влаго- и морозостойкостью.

Также при покупке стоит обратить внимание на скорость твердения и степень активности: иногда такие факторы являются основополагающими при выборе.

Поделиться с друзьями

из чего состоит и как его производят

Без этого материала невозможно представить современную строительную площадку. Цемент уже более ста лет позволяет сооружать крепчайшие конструкции, его используют для проведения ремонтных работ, с его помощью выполняют отделку помещений, но при этом мало кто задумывается, из чего делают цемент.

Итак, что такое цемент? Этот материал представляет собой порошок, в основу которого входят неорганические соединения.

Реакция происходит при обеспечении достаточной влажности. После набора прочности, конструкции из цемента могут служить длительное время без изменения основных свойств. Заводы, занимающиеся производством данного материала, стараются располагать в непосредственной близости к источнику добычи сырья, так как объемы переработки и перевозки материалов для изготовления цемента достаточно высоки.

Чтобы понять, из чего состоит цемент, достаточно показать химический состав цемента, самого используемого в строительстве, — портландцемент. Его изготавливают, применяя следующие пропорции:

оксид кальция – не менее 60%;
диоксид кремния – не менее 20%;
глинозем – не менее 4%;
оксид железа – не менее 2%;
оксид магния – не менее 1%.

Формулы других видов цемента схожи, корректируется лишь количество каждого ингредиента.

Основные характеристики цемента

Строительные материалы, в том числе и цемент, чаще всего проверяют на соответствие следующим характеристикам:

Прочность. Для проверки данной характеристики потребуется изготовить бетонный цилиндр, который впоследствии подвергают испытаниям на сжатие. Длительность воздействия на образец &mdsah; не менее 28 дней. Именно этот срок требуется для полного набора прочности материалу. После проверки и сравнения показателей в МПа, можно установить марку данного цемента, которые обозначаются: М200, М300, М400, М500, М600;

Стойкость материала к воздействию коррозии. Находясь во влажной среде, бетонные конструкции, не обработанные специальными составами, подвергаются коррозии. Для устранения этого процесса рекомендуется использовать специальные добавки при формировании раствора для бетонирования. Тоже касается защиты от воздействия активных веществ и различной бытовой химии. Для работы в агрессивных средах и при повышенной влажности разработана специальная марка – пуццолановый цемент;
Морозоустойчивость. Данная характеристика определяется в циклах заморозки и разморозки материала, при которых он способен сохранять свои изначальные свойства. При замерзании влаги в порах и микротрещинах бетонного основания происходит расширение, что влияет на качество бетона и приводит к его разрушению. Для усиления структуры бетона, необходимо использовать специальные присадки, которые позволяют бетону выдерживать резкие температурные перепады. Также присадки используются для организации работы в зимнее время;
Водопотребность. Выражается в процентах по отношению к общему объему раствора требуемой пластичности. Максимальное значение водопотребности в портландцементе составляет 28%. Следует понимать, что смесь, которой требуется минимальное количество воды, дает более прочный и надежный бетон, а раствор, насыщенный водой, дает пористую структуру бетона, что характеризуется более низкой прочностью;
Срок схватывания. Данный показатель важен для организации работ. Он не должен быть слишком длительным или коротким, чтобы не нарушать процесс выполнения заливки основания или кладки. Данная характеристика регулируется количеством гипса в сухой смеси. Если объем гипса выше – схватывание происходит быстрее, если ниже – медленнее. Оптимально процесс вставания цемента происходит в течение 10 часов, а начало схватывания находится в пределах 40-50 минут.

Типы продукции по сфере использования

Для проведения различных видов работ требуются определенные качества раствора. Широкое применение получил портландцемент, который может использоваться для производства большинства видов работ. Но для специальных условий требуются другие марки:

Белый портландцемент. Данный материал отличает более тонкий помол и повышенное содержание гипса. Его применяют для оборудования наливных полов, так как белый цемент позволяет достичь высокого качества основания и привлекательного внешнего вида. При необходимости в состав цемента могут добавляться различные пигменты, что позволяет получать цветной раствор.
Сульфатостойкий портландцемент. Предназначен для сооружения конструкций, подвергающихся многократным воздействиям агрессивной и влажной среды. Этот материал используют при изготовлении свай и быков для мостов.

Шлаковый цемент. Используется для отливки конструкций и элементов, предназначенных для работы под водой или в земле.
Пуццолановый цемент. Характеризуется отличным сопротивлением к воздействию пресных вод и используется для монтажа гидротехнических конструкций.
Глиноземистый цемент. Данный материал применяется для возведения конструкций, работающих в морской воде, а также для производства ремонтных работ при отрицательных температурах.

Исходные материалы для приготовления

Размещение производства цемента стараются планировать рядом с основными запасами сырья. Сырьем являются природные горные породы, добываемые открытым способом. Итак, из чего производят цемент:

Карбонатные породы. К ним относят: мел; ракушечник и прочие известняки; доломит; мергель. В промышленном производстве в основном применяются известняковые породы. Данный материал позволяет повысить эффективность взаимодействия в процессе обжига.

Глинистые породы. К ним относят: глину; глинистые сланцы; суглинки; лесс. Данный материал необходим для обретения пластичности смеси и используется в основном при изготовлении цемента сухим способом.
Добавки. Для получения определенных качеств цементного раствора, необходимо к основному составу добавлять вещества, которые способны корректировать свойства материала. К добавкам относят: глинозем; кремнезем; плавиковый шпат; апатиты.

Как готовят цемент на производстве

Основными веществами, из которых производят цемент, являются известняк и глина. Из этих двух составляющих специальным образом готовят клинкер, который впоследствии смешивается с прочими добавками, определяющими качество, марку и свойства раствора. Среди обязательных добавок присутствуют: гипс, доломит, цементит.

В природе имеется клинкер в чистом виде — мергель, но из-за небольших запасов этого минерала, использовать его в промышленных масштабах не получается, поэтому отечественные и зарубежные производители готовят клинкер из традиционных материалов.

Производство цемента разбито на следующие этапы:

Для подготовки клинкера необходимо тщательно смешать ингредиенты в специальных барабанах большой емкости.
На следующем этапе подготовленная масса поступает в печь, где происходит обжиг в течение 3-4 часов при температуре близкой к полутора тысячам градусов. В результате образуется клинкер в виде небольших фракций (до 5 см в диаметре).

Далее, полученные зерна клинкера измельчают в барабанах с использованием шаровых грохотов. В процессе обработки материала необходимо добиться порошкообразного состояния смеси.
На заключительном этапе в готовый цемент добавляют необходимые присадки и отправляют на расфасовку по мешкам или хопрам.

Существует три способа изготовления цемента. Они различаются приемами обработки клинкера.

Мокрый способ. Выработка клинкера производится с использованием воды, мела и глины. В результате смешивания веществ в барабане образуется влажная масса – шихта. Ее отправляют на обжиг, после чего полученные гранулы измельчают и смешивают с необходимыми добавками. Данный метод считается довольно затратным, поэтому в настоящее время чаще используют другие способы.
Сухой способ. Позволяет сократить этап смешивания готовой смеси с добавками, так как весь процесс сводится к подготовке, дроблению и смешиванию уже готовых ингредиентов. Данная технология становится все более популярной, так как позволяет существенно сократить затраты на производство и конечную цену продукта.
Комбинированный способ. В данной технологии используются различные формы производства клинкера, сочетающие в себе этапы производства, применяемые при сухом и мокром способах.

Как сделать цемент в домашних условиях

Прежде всего стоит сразу уяснить, что качественного продукта в домашних или гаражных условиях получить не удастся. Мало знать, как самому сделать цемент, ведь кроме этого потребуется приобрести специальное оборудование, ну или приложить максимальные мускульные усилия, что в конечном итоге оказывается довольно затратным и утомительным. Гораздо легче приобрести готовое изделие в магазине.

Наиболее простым способом получить в домашних условиях раствор, пригодный для цементирования мелких трещин, является приготовление смеси на основе следующих ингредиентов: воды, водной извести и каменной золы. Эти вещества перемешивают до получения однородной, вязкой массы, которую необходимо сразу же использовать, так как срок хранения этого раствора составляет не более двух часов.

Прочие варианты самостоятельного изготовления цемента предусматривают наличие печи для обжига материала и мельницы для размалывания клинкера в порошок.

Как сделать цементный раствор

Для приготовления цементного раствора потребуется сам цемент, вода и заполнитель (для штукатурных и кладочных растворов используется речной или карьерный песок).

Соотношение ингредиентов в растворе зависит от применения данного материала, но в большинстве случаев рекомендуется использовать формулу: 3 части песка на 1 часть цемента. Вода добавляется исходя из потребности в получении более пластичного или вязкого раствора.

При желании получить конструкцию с более высокими прочностными характеристиками, увеличивают долю цемента. Правильно начинать приготовление раствора со смешивания сухих фракций, и только после получения однородной массы начинают заливать воду небольшими порциями, постепенно добиваясь требуемой консистенции.

8 основных компонентов цемента и их функции

Гражданское строительство Инженерия для жизни

Поиск

Цемент, как вяжущий материал, является очень важным строительным материалом. Почти все строительные работы требуют цемента. Поэтому состав цемента представляет большой интерес для инженеров. Для понимания состава цемента необходимо знать функциональность компонентов цемента. Изменяя количество ингредиента при производстве цемента, можно добиться желаемого качества цемента.

Из чего состоит цемент — Состав цемента

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

Общее процентное содержание этих ингредиентов, из которых состоит цемент, указано ниже:

Ингредиент	Процентное содержание в цементе
Лайм	60-65
Силикагель	17-25
Глинозем	3-8
Магнезия	1-3
Оксид железа	0,5-6
Сульфат кальция	0,1-0,5
Триоксид серы	1-3
Щелочные	0-1

Функции цементных ингредиентов

Основные характеристики этих ингредиентов цемента вместе с их функциями и полезностью или вредностью приведены ниже:

Известь : Известь представляет собой оксид или гидроксид кальция.
- Наличие извести в достаточном количестве необходимо для образования силикатов и алюминатов кальция.
- Дефицит извести снижает прочность свойства цемента.
- Дефицит извести приводит к быстрому схватыванию цемента.
- Избыток извести ухудшает качество цемента.
- Чрезмерное присутствие извести вызывает расширение и разрушение цемента.

Кремнезем : Двуокись кремния известна как кремнезем, химическая формула SiO ₂ .
- В цементе должно присутствовать достаточное количество кремнезема для двухкальциевого и трехкальциевого силиката.
- Силикагель придает прочность цементу.
- Силикагель обычно составляет около 30 процентов цемента.
Глинозем : Глинозем представляет собой оксид алюминия. Химическая формула Al ₂ O ₃ .
- Глинозем придает цементу свойство быстрого схватывания.
- Температура спекания снижается при наличии необходимого количества глинозема.
- Избыток глинозема ослабляет цемент.
Магнезия : Оксид магния. Химическая формула MgO.
- Содержание магнезии в цементе не должно превышать 2%.
- Избыток магнезии снижает прочность цемента.
Оксид железа : Химическая формула Fe ₂ O ₃ .
- Оксид железа придает цвет цементу.
- Действует как флюс.
- При очень высокой температуре вступает в химическую реакцию с кальцием и алюминием с образованием трехкальциевого алюмоферрита.
- Трехкальциевый алюмоферрит придает твердость и прочность цементу.
Сульфат кальция : Химическая формула CaSO ₄
- Присутствует в цементе в форме гипса (CaSO ₄ .2H ₂ O)
- Замедляет или замедляет схватывание цемента.
Триоксид серы : Химическая формула SO ₃
- Его содержание не должно превышать 2%.
- Избыток триоксида серы делает цемент непрочным.
Щелочной :
- Содержание не должно превышать 1%.
- Избыточное щелочное вещество вызывает высолы.

Химические формулы цементных материалов

Цемент состоит из различных химических компонентов, как обсуждалось выше. Химический состав цемента зависит от химического состава этих ингредиентов. Эти компоненты имеют свою химическую формулу. Для самого цемента не существует конкретной химической формулы.

Ниже приведены химические формулы основных компонентов цемента.

Известь-Ca(OH)₂
Кремнезем — SiO ₂
Глинозем — Al ₂ O ₃
Магнезия — MgO
Оксид железа — Fe ₂ O ₃
Сульфат кальция — CaSO ₄
Триоксид серы — SO ₃
Щелочной — «X»(OH) ₂

Резюме статьи :

Прочитав эту статью о цементных компонентах, вы сможете ответить на следующие вопросы.

Что входит в состав цемента?
Из чего состоит цемент?
Что входит в состав цементного порошка?
Что в цементе?
Из чего сделан цемент?
Что такое ингредиенты портландцемента?
Опишите цементный состав.
Из чего делают цемент?
Из чего делают цемент?
Какие химические вещества содержатся в цементе?
Из чего химически состоит цемент?
Что входит в состав цемента?
Каковы функции различных ингредиентов портландцемента?
Каковы функции извести в цементе?
Каковы функции кремнезема в цементе?
Каковы функции глинозема в цементе?
Каковы функции магнезии в цементе?
Каковы функции оксида железа в цементе?

Связанные статьи:

Цемент

Что такое цемент?
Типы цемента
Цементная композиция
Физические и химические свойства цемента
Процесс производства цемента
Использование цемента
Ингредиенты сырого цемента
Свойства хорошего цемента
Полевые испытания цемента
Тонина цемента
Цементная промышленность и заводы
Удельный вес цемента
Разница между OPC и PPC

Клинкер

Что такое цементный клинкер? Состав, типы и использование
Разница между клинкером и цементом
Процесс производства клинкера

из чего состоит цемент

Отказ от ответственности

Обратите внимание, что информация на Civiltoday. com предназначена для предоставления общей информации по представленным темам. Предоставленная информация не должна использоваться в качестве замены профессиональных услуг.

Состав цемента | Функции

24 июля 2021 г. 30 ноября 2019 г. by Maruthi Baddi

Двумя основными компонентами цемента являются глинистый и известняковый .

Состав обычного цемента и ингредиентов следующий:

Ингредиенты	Нормальный диапазон в %	Типовой состав n %
1)Лайм (Цао)	60-70%	62
2)Двуокись кремния (SiO2)	17-25%	22
3) Глинозем (Al2O3)	3-8%	5
4) Оксид железа (Fe2O3)	0,5 – 6%	3
5) Магнезия (MgO)	0,1–4%	2
6) Триоксид серы (SO3)	1-3%	1
7) Сода или поташ	0,5 – 1,3%	1
8) Сульфат кальция (CaSo4)	3 – 5%	4
	Итого	100

Для лучшего понимания смотрите видео:

Читайте также : Интервью Вопрос Процесс Изготовления цемента Наиболее повторяемая и имп. Гидратация цемента

Функции состава ингредиентов цемента и среднего

1. Известь:

Является основным компонентом цемента и составляет около двух третей цемента.

Придает цементу прочность и прочность.

Известь в избыточном количестве делает цемент неустойчивым и вызывает его распад.

Если извести мало, смесь будет неподходящей, что однажды приведет к низкой прочности , так как этот цемент быстро схватывается.

Отсутствие извести снижает прочность цемента.

Его доля составляет 60-70%

2.

Является важным компонентом цемента и придает цементу прочность благодаря образованию двухкальциевых и трехкальциевых силикатов.

Избыток диоксида кремния придает цементу большую прочность, но в то же время продлевает время его схватывания.

Его процентное содержание составляет от 17 до 25 %

3. Глинозем:

Придает цементу свойство быстрого схватывания.

Действует как флюс и снижает температуру спекания.

Избыток глинозема снижает прочность цемента.

Его состав в цементе составляет от 3 до 8%

4. Оксид железа:

Придает цвет, твердость и прочность цементу.

Также способствует плавлению сырья при производстве цемента.

Его содержание в цементе составляет от 0,5 до 6%

5. Оксид магния:

Придает цементу твердость и цвет , если присутствует в небольших количествах.

Избыток оксида магния делает цемент некачественным .

6. Триоксид серы:

Придает цементу звук, если присутствует в очень небольшие количества .

Если его использовать в избытке, он вызывает расширение цемента, что делает его негодным, а также избыток трехокиси серы увеличивает время схватывания .

7. Щелочи (сода и калий):

Они используются в виде соды и калия .

Они должны присутствовать в небольшом количестве.

Щелочи в избытке количества вызовут высолы .

Средний состав составляет около 1%

8. Сульфат кальция:

Составляет около 3% цемента и добавляется в виде гипса в процессе помола клинкера
Является замедлителем схватывания, так как увеличивает время начального схватывания цемента.
Цемент состав: Цемент химический состав, свойства и методы производства