Из чего цемент

Цемент

У этого термина существуют и другие значения, см. Цемент (значения). Строительный раствор, приготовленный на основе цемента в бетоносмесителе, перегружают в тачку

Цемент (лат. caementum — «щебень, битый камень») — искусственное неорганическое гидравлическое вяжущее вещество. Один из основных строительных материалов. При взаимодействии с водой, водными растворами солей и другими жидкостями образует пластичную массу, которая затем затвердевает и превращается в камневидное тело. В основном используется для изготовления бетона и строительных растворов. Цемент является гидравлическим вяжущим и обладает способностью набирать прочность во влажных условиях, чем принципиально отличается от некоторых других минеральных вяжущих — (гипса, воздушной извести), которые твердеют только на воздухе.

Марка цемента — условная величина, которая обозначает, что прочность при сжатии будет не ниже обозначенной марки (200, 300, 400, 500, 600)

Цемент для строительных растворов — малоклинкерный композиционный цемент, предназначенный для кладочных и штукатурных растворов. Изготавливают совместным помолом портландцементного клинкера, активных минеральных добавок и наполнителей.

Исторические сведения

Замес

Римляне подмешивали к извести определённые материалы для придания ей гидравлических свойств. Это были:

• пуццоланы (отложения вулканического пепла Везувия);
• дроблёные или измельчённые кирпичи;
• трасс, который они нашли в районе г. Эйфеля (затвердевшие отложения вулканического пепла).

Несмотря на различия, все эти материалы содержат в своем составе оксиды: диоксид кремния SiO2 (кварц или кремнекислота), оксид алюминия Al2O3 (глинозём), оксид железа Fe2O3 — и вызывают взаимодействие с ними извести; при этом происходит присоединение воды (гидратация) с образованием в первую очередь соединений с кремнезёмом. В результате кристаллизуются нерастворимые гидросиликаты кальция. В средние века было случайно обнаружено, что продукты обжига загрязнённых глиной известняков по водостойкости не уступают римским пуццолановым смесям и даже превосходят их.

Растворосмеситель для подземных бетонных работ

После этого начался вековой период усиленного экспериментирования. При этом основное внимание было обращено на разработку специальных месторождений известняка и глины, на оптимальное соотношение этих компонентов и добавку новых. Только после 1844 года пришли к выводу, что, помимо точного соотношения компонентов сырьевой смеси, прежде всего необходима высокая температура обжига (порядка +1450 °С, 1700 K) для достижения прочного соединения извести с оксидами. Эти три оксида после спекания с известью определяют гидравлические свойства; их называют оксидами, обусловливающими гидравличность (факторами гидравличности).

Портландцемент получается при нагревании известняка и глины или других материалов сходного валового состава и достаточной активности до температуры +1450…+1480 °С. Происходит частичное плавление и образуются гранулы клинкера. Для получения цемента клинкер размалывают совместно примерно с 5% гипсового камня. Гипсовый камень управляет скоростью схватывания; его можно частично заменить другими формами сульфата кальция. Некоторые технические условия разрешают добавлять другие материалы при помоле. Типичный клинкер имеет примерный состав 67% СаО, 22% SiO2, 5% Al2О3, 3% Fe2O3, 3% других компонентов и обычно содержит четыре главные фазы, называемые алит, белит, алюминатная фаза и алюмоферритная фаза. В клинкере обычно присутствуют в небольших количествах и несколько других фаз, таких как щелочные сульфаты и оксид кальция.

Алит является наиболее важной составляющей всех обычных цементных клинкеров; содержание его составляет 50—70 %. Это трёхкальциевый силикат, Са3SiO5, состав и структура которого модифицированы за счёт размещения в решетке инородных ионов, особенно Mg2+, Al3+ и Fe3+. Алит относительно быстро реагирует с водой и в нормальных цементах из всех фаз играет наиболее важную роль в развитии прочности; для 28-суточной прочности вклад этой фазы особенно важен.

Содержание белита для нормальных цементных клинкеров составляет 15—30 %. Это двукальциевый силикат Ca2SiO4, модифицированный введением в структуру инородных ионов и обычно полностью или большей частью присутствующий в виде β-модификации. Белит медленно реагирует с водой, таким образом слабо влияя на прочность в течение первых 28 суток, но существенно увеличивает прочность в более поздние сроки. Через год прочности чистого алита и чистого белита в сравнимых условиях примерно одинаковы.

Содержание алюминатной фазы составляет 5—10 % для большинства нормальных цементных клинкеров. Это трехкальциевый алюминат сокращенно обозначаемый 3СaAS (состав — 3CaO*Al2O3*SiO2), существенно изменённый по составу, а иногда и по структуре, за счёт инородных ионов, особенно Si4+, Fe3+, Na+ и К+. Алюминатная фаза быстро реагирует с водой и может вызвать нежелательно быстрое схватывание, если не добавлен контролирующий схватывание агент, обычно гипс.

Ферритная фаза составляет 5—15 % обычного цементного клинкера. Это — четырёхкальциевый алюмоферрит, сокр. 4СaAFS (4CaO*Al2O3*Fe2O3*SiO2), состав которого значительно меняется при изменении отношения Al/Fe и размещении в структуре инородных ионов. Скорость, с которой ферритная фаза реагирует с водой, может несколько варьировать из-за различий в составе или других характеристиках, но, как правило, она высока в начальный период и является промежуточной между скоростями для алита и белита в поздние сроки.

Выдающийся учёный химик А. Р. Шуляченко считается отцом русской цементной промышленности. Широкое применение получила шахтная печь Антонова для обжига и производства клинкера. По вопросам цементной технологии и твердения гидравлических вяжущих много работ провели Ю. М. Бутт, С. М. Рояк, И. Ф. Пономарев, Н. А. Торопов и другие.

Виды цемента

По наличию основного минерала цементы подразделяются:

• романцемент — преобладание белита, в настоящее время не производится;
• портландцемент — преобладание алита, наиболее широко распространён в строительстве;
• глинозёмистый цемент — преобладание алюминатной фазы;
• магнезиальный цемент (цемент Сореля) — на основе магнезита, затворяется водным раствором солей;
• кислотоупорный цемент — на основе гидросиликата натрия (Na2O·mSiO2·nH2O), сухая смесь кварцевого песка и кремнефтористого натрия, затворяется водным раствором жидкого стекла.

Также известен биоцемент, отличающийся от обычного цемента тем, что производится при помощи биотехнологий.

В подавляющем большинстве случаев под цементом имеют в виду портландцемент и цементы на основе портландцементного клинкера. В конце XX века количество разновидностей цемента составляло около 30.

По прочности цемент делится на марки, которые определяются главным образом пределом прочности при сжатии половинок образцов-призм размером 40×40×160 мм, изготовленных из раствора цемента состава 1:3 с кварцевым песком. Марки выражаются в числах М200 — М600 (как правило с шагом 100 или 50) обозначающим прочность при сжатии соответственно в 100—600 кг/см² (10—60 МПа). Цемент с маркой 600 благодаря своей прочности называется «военным» или «фортификационным» и сто́ит заметно больше марки 500. Применяется для строительства военных объектов, таких как бункеры, ракетные шахты и так далее.

В настоящее время цемент делится на классы по прочности. Основное отличие классов от марок состоит в том, что прочность выводится не как средний показатель, а требует не менее 95 % обеспеченности (то есть 95 образцов из 100 должны соответствовать заявленному классу). Класс выражается в числах 30—60, которые обозначают прочность при сжатии (в МПа).

Производство

Цемент получают тонким измельчением клинкера и гипса. Клинкер — продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция.

При измельчении клинкера вводят добавки: гипс СaSO4·2H2O для регулирования сроков схватывания, до 15 % активных минеральных добавок (пиритные огарки, колошниковую пыль, бокситы, пески) для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента.

Обжиг сырьевой смеси проводится при температуре +1450…+1480 °C в течение 2—4 часов в длинных вращающихся печах (3,6×127 м, 4×150 м и 4,5×170 м) с внутренними теплообменными устройствами, для упрощения синтеза необходимых минералов цементного клинкера. В обжигаемом материале происходят сложные физико-химические процессы. Вращающуюся печь условно можно поделить на зоны:

• подогрева (+200…+650 °C — выгорают органические примеси и начинаются процессы дегидратации и разложения глинистого компонента). Например, разложение каолинита происходит по следующей формуле: Al2O3·2SiO2·2H2O → Al2O3·2SiO2 + 2H2O; далее при температурах +600…+1000 °C происходит распад алюмосиликатов на оксиды и метапродукты.
• декарбонизации (+900…+1200 °C) происходит декарбонизация известнякового компонента: СаСО3 → СаО + СО2, одновременно продолжается распад глинистых минералов на оксиды. В результате взаимодействия основных (СаО, MgO) и кислотных оксидов (Al2O3, SiO2) в этой же зоне начинаются процессы твёрдофазового синтеза новых соединений (СаО·Al2O3 — сокращённая запись СА, который при более высоких температурах реагирует с СаО и в конце жидкофазового синтеза образуется С3А), протекающих ступенчато;
• экзотермических реакций (+1200…+1350 °C) завершается процесс твёрдофазового спекания материалов, здесь полностью завершается процесс образования таких минералов как С3А, С4АF (F — Fe2O3) и C2S (S — SiO2) — 3 из 4 основных минералов клинкера;
• спекания (+1300 → +1480 → +1300 °C) частичное плавление материала, в расплав переходят клинкерные минералы кроме C2S, который, взаимодействуя с оставшимся в расплаве СаО, образует минерал алит (С3S — твёрдый раствор трёхкальциевого силиката и небольшого количества (2—4 %) MgO, Al2O3, P2O5, Cr2О3 и других);
• охлаждения (+1300…+1000 °C) температура понижается медленно. Часть жидкой фазы кристаллизуется с выделением кристаллов клинкерных минералов, а часть застывает в виде стекла.

Мировое производство цемента

В 2010 году мировое производство цемента достигло 3,325 млрд тонн. В тройку крупнейших производителей вошли Китай (1,8 млрд тонн), Индия (220 млн тонн), и США (63,5 млн тонн). По данным Росстата, производство в России портландцемента, цемента глинозёмистого, цемента шлакового и аналогичных гидравлических цементов в 2012 году составило 61,5 млн тонн.

Крупнейшие производители цемента в мире на 2011 год:

• Holcim — Швейцария — 136,7 млн т
• Lafarge — Франция — 150,6 млн т
• Heidelberg Group- Германия −176 млн т (на 1 июля 2016 г)
• Cemex — Мексика — 74,0 млн т
• Italcementi — Италия — 54,4 млн т
• Anhui Conch Cement — Китай — 41,5 млн т
• Taiheiyo Cement — Япония — 38,0 млн т
• Votorantim Cimentos — Бразилия — 31.8 млн т
• Buzzi Unicem+Dyckerhoff — Италия-Германия — 26,6 млн т
• Cimpor — Португалия — 28,3 млн т
• Vicat — Франция — 19,8 млн т
• Евроцемент груп — Россия — 18,4 млн т

Производство цемента в России

Десять ведущих производителей цемента в России на 2013 год (объём в млн тонн / доля на рынке в %):

1. «Евроцемент груп» — 21,649 / 32,6
2. «Новоросцемент» — 5,772 / 8,7
3. «Мордовцемент» — 4,717 / 7,1
4. «Сибирский цемент» — 4,307 / 6,5
5. Heidelberg Cement — 3,654 / 5,5
6. Holcim — 3,658 / 5,5
7. Dyckerhoff — 3,257 / 4,9
8. «Себряковцемент» — 3,167 / 4,8
9. Lafarge — 2,416 / 3,6
10. «Востокцемент» — 2,037 / 3,1

Проектная мощность заводов по итогам 2014 года (млн тонн в год):

1. «Евроцемент груп» — 33,1
2. «Мордовцемент» — 7,2
3. «Новоросцемент» — 6,9
4. «Сибирский цемент» — 6,7
5. Heidelberg Cement — 4,9
6. Holcim — 4,6
7. «Востокцемент» — 4,3
8. Dyckerhoff — 3,7
9. «Себряковцемент» — 3,4
10. «Базэлцемент» — 3,2

В декабре 2014 года предприятия «Мордовцемента» перешли под контроль «Евроцемент групп».:

• Райхель В., Конрад Д. Бетон. В 2 ч. Ч. 1. Свойства. Проектирование. Испытание. — М.: Стройиздат, 1979. С. 33. Пер. с нем. / Под ред. В. Б. Ратинова.
• Дворкин Л. И., Дворкин О. Л. Справочник по строительному материаловедению. — М.: Инфра-Инженерия, 2010.

> См. также

• Список стран по производству цемента
• Арболит
• Цементный кризис
• Бетон

Примечания

1. 1 2 Строительное материаловедение: Учебное пособие для строительных спец. вузов / И. А. Рыбьев. — М.: Высш. шк., 2003. — 701 с.
2. Владимир Кондратьев — , Портал «Перспективы», 2011
3. Vicat Group by the numbers.
4. Топ-10 крупнейших производителей цемента в России, «Коммерсантъ», 8 апреля 2014.
5. Независимый строительный портал. Топ-10 производителей цемента в России. 25.02.2015.

> Литература

• Егоров, К. Н., Менделеев Д. И. Цементы // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Ссылки

Цемент:

• Значения в Викисловаре
• Медиафайлы на Викискладе

• Специальные цементы

• Цементная «азбука»

Из чего и как делают цемент?

Дата: 10 января 2019 Просмотров: 40492 3.1 / 5 ( 74 votes )

Цемент – широко распространенный материал, который применяют при любых видах работ, связанных с ремонтом, реставрацией, строительством. Цементная основа – вяжущие компоненты неорганического происхождения. Из цемента производятся бетонные, кладочные, штукатурные растворы, железобетонные изделия, используемые при строительстве промышленных объектов и частных построек.

Особенностью порошкообразной цементной массы, смешанной с водой, является способность постепенно твердеть, превращаясь в каменный массив. Процесс приобретения эксплуатационной прочности происходит как в воздушной среде, так и в воде. Главное условие твердения – избыточная влажность.

Все сталкивались с цементом, однако мало кто знает, из чего делают этот универсальный строительный материал, как его производят. Его основа – клинкер, специальные минеральные добавки и гипс. Рассмотрим подробно, как делают цемент, какое сырье для этого используется.

По-прежнему клинкер – это основной компонент, входящий в состав цемента

Сырьевые материалы

Производство цемента осуществляется на специальных заводах, расположенных близко к местам добычи исходного сырья для его изготовления. Главным исходным сырьем для цементного производства являются следующие естественные породы:

• ископаемые карбонатного типа. Это ценное природное сырье, отличающееся особенностями кристаллической структуры, физическими характеристиками. Материал может иметь кристаллическую или аморфную структуру, определяющую эффективность его взаимодействия при обжиге с другими компонентами;
• глинистые материалы, горные породы осадочного характера. Они имеют минеральную основу, становятся пластичными, объемно увеличиваются при избыточном увлажнении. Сырье характеризуется вязкостью, применяется при сухом методе производства.

Мнение эксперта: Из чего делают цемент

Всегда покупайте упакованный в мешки цемент с аннотацией на упаковке и никогда не берите его на развес, так Вы максимально увеличиваете шанс приобретения некачественного продукта. Старайтесь выбирать максимально свежий продукт, так как цемент старого производства имеет низкие характеристики. Выбирайте продукт известных производителей. Для стяжки и заливки фундамента наиболее предпочтителен цемент марок М400 и М500.

Дмитрий Орлов

Карбонатные породы

Остановимся на карбонатных породах, характерными представителями которых являются:

• Мел, являющийся горной породой осадочного характера, которая легко перетирается, относится к разновидностям мажущего известняка. Он популярен при изготовлении цемента.
• Мергель или мергелистый известняк – ископаемые осадочного типа, которые добываются в рыхлом или твердом состоянии, отличаются удельным весом, концентрацией влаги. Содержат примеси глины, что позволяет относить их к переходному сырью, имеющему много общего с известняковыми породами и ископаемыми на основе глины.

  В состав входят активные минеральные добавки (15%) в соответствии со стандартами производства

• Известняковое сырье, ракушечники, отличающиеся отсутствием включений кремния. Порода обладает пористой структурой, легко разрушается под воздействием сжимающих усилий.
• Породы доломитового типа, а также горные ископаемые осадочного происхождения, содержащие карбонаты. Они характеризуются ценными физическими свойствами.

Глинистое сырье

К глинистым породам относятся:

• глина, содержащая минеральные включения, разбухающие при добавлении воды;
• суглинки, являющиеся разновидностью глины, с повышенной концентрацией песчаной фракции и пылеобразных частиц;
• сланцы на глинистой основе, относящиеся к горным породам с повышенной прочностью, которые при измельчении расслаиваются на пластинчатые частицы. Сырье характеризуется стабильным гранулометрическим составом, низкой концентрацией влаги.
• лесс, представляющий рыхлую горную, непластичную породу, отличающуюся пористостью, мелкозернистостью. Содержит включения силиката, кварца.

Возможно применение отходов промышленного производства, других видов природных материалов и шлаков.

Корректирующие добавки

Цементный состав делают из минерального сырья с применением специальных пластификаторов, добавляемых при производстве.

Если увеличить количество добавок до 20%, то свойства цемента будут несколько изменены

Где вы предпочли бы жить: в частном доме, или квартире? Однозначно квартира! Комфорт, уют и тепло, вокруг люди и инфраструктура 806 ( 7.62 % ) Только частный дом! Вокруг тишина, покой, много места и мало людей! 4811 ( 45.49 % ) Зачем выбирать что-то одно? В городе квартира, а за городом — частный дом. 4499 ( 42.54 % ) Я — свободный Гражданин Планеты Земля! Мне не нужна рукотворная клетка! 459 ( 4.34 % ) Назад

Технология предусматривает использование добавок на базе ископаемых, содержащих:

• Глинозем.
• Кремнезем.
• Глину.
• Плавиковый шпат.
• Апатиты.

Введение корректирующих добавок, с помощью которых делают цемент и улучшают его характеристики, предусмотрено технологией. Пластификаторы позволяют улучшить следующие свойства цементного состава:

• стойкость к воздействию коррозионных процессов;
• устойчивость к воздействию перепадов температуры, глубоким циклам замораживания;
• прочностные характеристики;
• продолжительность твердения;
• подвижность цементного раствора, его эластичность;
• степень проницаемости водой.

Состав

Задумывались ли вы, из чего сделан цемент? Его состав обусловлен особенностями сырья и конкретной маркой продукции. Так, пользующийся широкой популярностью портландцемент имеет следующий состав:

• Кремниевый диоксид (кремниевая кислота или кварц) – 25 %.
• Известь – 60 %.
• Алюминий (глинозем) – 5 %.
• Оксиды железа и гипс – 10 %.

Сегодня производится множество видов цемента

Процентное соотношение ингредиентов может изменяться, согласно особенностям технологии и марки цементной продукции. Отдельные виды цементов, в частности шлакопортландцемент, включают в свой состав шлак, представляющий уголь, полученный в результате обжига клинкера.

Независимо от рецептуры, основные ингредиенты при изготовлении цементного состава – глина и известняк. Концентрация известняка трехкратно превышает содержание глины, что обеспечивает необходимое качество клинкера для производства цементной продукции.

Основными компонентами, из которых производят цемент, являются:

• клинкер, определяющий прочностные характеристики, получаемый при обжиге исходного сырья (известняка, глины). Клинкер является основой конечной продукции, используется в гранулированном виде диаметром 10-60 мм. Клинкер термообрабатывается при температуре порядка полторы тысячи градусов Цельсия. Он плавится с образованием массы с высоким содержанием кальциевого диоксида и кремнезема, которые определяют эксплуатационные характеристики цементных составов. Гранулы дробятся до пылеобразного состояния с последующим обжигом;
• гипс, процентное содержание которого определяет период твердения. Базовая рецептура предусматривает использование до 6% чистого порошкообразного гипса или гипсового камня, содержащего примеси;
• специальные добавки, вводимые для усиления имеющихся свойств или придания составу специальных характеристик, расширяющих сферу применения.

Очень часто цемент применяют в строительстве для создания бетона и армированных конструкций

Процесс изготовления

Производство цемента осуществляется поэтапно, предусматривает следующее технологические операции:

• Предварительное смешивание ингредиентов для изготовления клинкера, который делают из известняка, вводимого в количестве 75%, и из глины, доля которой составляет 25%.
• Высокотемпературный обжиг, после которого образуется клинкер. Он – результат процесса соединения глины и извести под воздействием повышенной до 1450 градусов Цельсия температуры.
• Измельчение, осуществляемое с помощью шаровых мельниц. Они представляют горизонтально расположенные барабаны с находящимися внутри стальными шарами, обеспечивающими измельчение клинкера до порошкообразного состояния. С уменьшением фракции помола возрастают эксплуатационные характеристики и марка цементного состава.

Этапы производства

Особенности производства предусматривают изготовление цемента различными методами, что сказывается на особенностях применяемого сырья. Это обусловлено расположением цементного производства, спецификой применяемого оборудования, спросом на определённые марки продукции.

Все варианты технологий отличаются только особенностями подготовки исходного сырья, которые осуществляются:

• мокрым путем. Мокрая технология предусматривает использование вместо извести мела, смешивание которого с необходимыми ингредиентами происходит одновременно с измельчением в горизонтальном барабане с обязательным добавлением воды. При этом образуется шихта с концентрацией влаги 30-50%. Шихтовый материал обжигается в печи, превращаясь в шарообразный клинкер, который затем измельчается;
• сухим методом. Сухая технология характеризуется уменьшенной себестоимостью производства цемента, сокращением технологического цикла. Это связано с объединением технологических операций, позволяющих одновременно осуществлять помол и сушку компонентов в шаровой мельнице под воздействием поступающих горячих газов. Полученная шихта имеет порошкообразную консистенцию;
• комбинированным способом. Комбинированный вариант объединяет особенности мокрого и сухого способа производства, но на разных предприятиях имеет определенные отличия. Один из вариантов обеспечивает возможность получение полусухого состава с влажностью до 18%, произведенного путем высушивания шихты, полученной по мокрой технологии. Второй метод предусматривает подготовку сухой смеси с последующим ею увлажнением до 14%, гранулированием, заключительным отжигом.

Материал статьи предоставляет информацию о том, как делают цемент, какое сырье применяют, какие технологические особенности используют в процессе производства. Имеется множество технологических нюансов, которыми в совершенстве владеют специалисты, занимающиеся изготовление цемента.

3.1 / 5 ( 74 votes )

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках – 12 лет, из них 8 лет – за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Портландцемент

Портландцемент

Портландцемент в мешках на палете

Портленд

0 ± 1 мм рт.ст.

5000 ± 1000 mg/m³

5 ± 1 mg/m³ и 10 ± 1 mg/m³

Медиафайлы на Викискладе

Портландцемент (англ. Portland cement) — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путём совместного помола цементного клинкера, гипса и добавок, в составе которого преобладают силикаты кальция (70-80 %). Этот вид цемента, наиболее широко применяемый во всех странах.

Впервые получен англичанином Джозефом Аспдином (Joseph Aspdin) в 1824 году; 21 октября 1824 года он запатентовал портлендский цемент.
Название получил по имени острова Портленд в Англии, так как получаемый с его добавками искусственный камень (бетон) по цвету похож на добываемый там природный камень.

Основой портландцемента являются силикаты (алит и белит).

Процесс производства

Портландцемент получают тонким измельчением клинкера и гипса. Клинкер — продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция (3СаО∙SiO2 и 2СаО∙SiO2 70-80 %).

Самые распространённые методы производства портландцемента — так называемые «сухой» и «мокрый». Всё зависит от того, каким способом смешивается сырьевая смесь — в виде водных растворов или в виде сухих смесей.

При измельчении клинкера вводят добавки: 1,5…3,5 % гипса СaSO4∙2H2O (в перерасчёте на ангидрид серной кислоты SO3) для регулирования сроков схватывания, до 15 % активных минеральных добавок — для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента.

Сырьём для производства портландцемента служат смеси, состоящие из 75…78 % известняка (мела, ракушечника, известнякового туфа, мрамора) и 22…25 % глин (глинистых сланцев, суглинков) либо известняковые мергели, использование которых упрощает технологию. Для получения требуемого химического состава сырья используют корректирующие добавки: пиритные огарки, колошниковую пыль, бокситы, пески, опоки, трепелы.

При мокром способе производства уменьшается расход электроэнергии на измельчение сырьевых материалов, облегчается транспортирование и перемешивание сырьевой смеси, выше гомогенность шлама и качество цемента, однако расход топлива на обжиг и сушку на 30-40 % больше чем при сухом способе.

Обжиг сырьевой смеси проводится при температуре 1470 °C в течение 2—4 часов в длинных вращающихся печах (3,6×127 м, 4×150 м и 4,5×170 м) с внутренними теплообменными устройствами, для упрощения синтеза необходимых минералов цементного клинкера. В обжигаемом материале происходят сложные физико-химические процессы. Вращающуюся печь мокрого способа условно можно поделить на зоны:

• сушки (температура материала 100…200 °C — здесь происходит частичное испарение воды);
• подогрева (200…650 °C — выгорают органические примеси и начинаются процессы дегидратации и разложения глинистого компонента). Например, разложение каолинита происходит по следующей формуле: Al2O3∙2SiO2∙2H2O → Al2O3∙2SiO2 + 2H2O; далее при температурах 600…1000 °C происходит распад алюмосиликатов на оксиды и метапродукты.
• декарбонизации (900…1200 °C). В этой зоне происходит декарбонизация известнякового компонента: СаСО3 → СаО + СО2, одновременно продолжается распад глинистых минералов на оксиды. В результате взаимодействия основных (СаО, MgO) и кислотных оксидов (Al2O3, SiO2) в этой же зоне начинаются процессы твердофазового синтеза новых соединений (СаО∙ Al2O3 — сокращённая запись СА, который при более высоких температурах реагирует с СаО и в конце жидкофазового синтеза образуется С3А), протекающих ступенчато;
• экзотермических реакций (1200…1350 °C). В этой зоне завершается процесс твёрдофазового спекания материалов, здесь полностью завершается процесс образования таких минералов как С3А, С4АF (F — Fe2O3) и C2S (S — SiO2) — 3 из 4-х основных минералов клинкера;
• спекания (1300→1470→1300 °C). В этой зоне происходит частичное плавление материала, в расплав переходят клинкерные минералы кроме C2S, который взаимодействуя с оставшимся в расплаве СаО образует минерал АЛИТ (С3S);
• охлаждения (1300…1000 °C). Здесь температура медленно понижается. Часть жидкой фазы кристаллизуется с выделением кристаллов клинкерных минералов, а часть застывает в виде стекла.

Узнать данный вид цемента можно по внешнему виду — это зеленовато-серый порошок. Как и все цементы, если к нему добавить воду, он при высыхании принимает камнеобразное состояние и не имеет существенных отличий по своему составу и физико-химическим свойствам от обычного цемента.

ПДК в воздухе (согласно ГОСТ 12.1.005-88): 6 мг/м3

Существуют следующие виды портландцемента:

• быстротвердеющий;
• нормальнотвердеющий;
• пластифицированный;
• гидрофобный;
• сульфатостойкий;
• дорожный;
• белый и цветной;
• с умеренной экзотермией;
• с поверхностноактивными органическими добавками.

• Марки портландцемента
• Джозеф Аспдин (англ.)
• Производство цемента, видео

• Викифицировать статью.
• Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное.
• Переработать оформление в соответствии с правилами написания статей.

Пожалуйста, после исправления проблемы исключите её из списка параметров. После устранения всех недостатков этот шаблон может быть удалён любым участником.

Цемент портланд (портландцемент) – что это такое, свойства, марки, разновидности, отличия

Цемент портланд – современный ремонтно-строительный материал общего назначения, который используется в самых разных сферах и работах. Разновидностей цемента существует огромное множество, все они отличаются по характеристикам и свойствам, обусловленным особенностями производства и входящими в состав компонентами.

Портландцемент представляет собой гидравлическое вяжущее, произведенное на базе силиката кальция и его производных. Основная особенность материала – быстрое застывание, а также хорошие эксплуатационные свойства и параметры. Для выполнения тех или иных работ подбирают цемент с нужным составом и показателями, предварительно тщательно изучив все характеристики и выполнив расчеты.

Раствор портландцемента – это эластичная масса, в процессе высыхания превращающаяся в цементный камень. В современном строительстве без применения таких растворов невозможно создание монолитных зданий/конструкций, железобетонных изделий, качественных кладочных и отделочных смесей.

Особенности и изготовление

Портландцемент используют там, где нужно приготовить прочный и стойкий к различным воздействиям раствор. Это один из видов вяжущего, применяемый для замеса бетона.

Портландцемент – это сухой порошок, который необходимо затворять водой. Через некоторое время он схватывается, застывает и превращается в прочный и способный противодействовать немалым нагрузкам монолит. В зависимости от состава и их пропорций портландцемент бывает разных видов, демонстрируя соответствующие параметры.

В основе сухого порошка работает клинкер мелкого помола с добавлением гипса, призванного ускорить схватывание раствора. Марки и виды материала предполагают введение в состав различных добавок, примесей, присадок.

Название цемент («портландцемент») получил от места производства. Впервые смесь создали в далеком 1824 году при участии американского каменщика, а внешний вид материала схож с известняком Портленда, добываемого в английском графстве.

Чтобы получить состав, используют разные карбонатные породы горного происхождения (кремнезем, глинозем, мел, известняк) и мергелий (специальная смесь глины и карбонатных пород, представляющая собой переходную породу от известнякового типа к глинистому).

Процесс производства портландцемента:

• Тщательное измельчение сырья, создание смеси из разных компонентов, взятых в определенных пропорциях.
• Обжиг сырья в специальных печах при очень высокой температуре (около +1400 градусов) – получение клинкера.
• Тщательное измельчение клинкера, смешивание его с гипсом.
• Добавление различных элементов для повышения эксплуатационных характеристик и свойств, установленных ГОСТом и подтверждаемых соответствующими сертификатами.

Методы обжига сырья для портландцемента:

• Сухой – смесь мелется и сушится одновременно, что существенно сокращает расходы производства и труда. Мельницы выдают готовый порошок.
• Мокрый – сначала компоненты мелют, потом замачивают глину до повышения уровня влажности, равного 70%. Далее глину смешивают с известняком в мельнице.
• Комбинированный – способы производства совмещены: сырье насыщают влагой до 14% и измельчают, сушат в мельницах.

ГОСТ

Виды и марки портландцемента могут быть разными. Производство и параметры материала регламентируются нормативными документами:

• ГОСТ Р 31108-2003
• ГОСТ 10178-85

Свойства портландцемента по маркам указаны также тут. Но нужно учитывать, что более свежий документ указывает еще и марку 900, в ГОСТе 1985 года ее нет. Правда, этот нюанс интересен больше проектировщикам и инженерам, выполняющим обоснование возведения военных объектов, так как в других сферах материал не применяют.

Состав и свойства

Портландцемент производят из клинкера. Ввиду того, что в природе готовые гранулы практически невозможно найти, клинкерная крошка создается искусственно из смеси глинистых и карбоновых смесей. Готовым клинкер смешивается с гипсом (его доля не превышает 5%), чтобы сделать раствор подвижным.

Высокие эксплуатационные и технические характеристики определяются пропорцией и типом вводимых в состав портландцемента компонентов. Данный аспект регулируется ГОСТом 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент». На упаковке с порошком обязательно указывают особенности производства, соответствие ГОСТу.

Если на таре указано ТУ (технические условия) вместо ГОСТа, это говорит о том, что свойства материала могут отличаться от регламентированных.

Чтобы придать цементу те или иные свойства, в порошок добавляют разнообразные минеральные добавки (в объеме, равном максимум 20-25% общего веса). Их взаимодействие влияет на химический состав портландцемента, во многом определяет характеристики и параметры.

Самые популярные минеральные добавки:

• Алюминат – продлевает время схватывания, но демонстрирует низкую прочность, в связи с чем вводится в смесь в объеме, не превышающем 15%.
• Алюмоферрит – обладает идентичными свойствами алюминату, но его в составе не должно быть больше 10-18%.
• Белит – вяжет, продлевает время затвердевания, но в больших объемах понижает прочность (добавляют не более 37%).
• Алит – чаще всего вводится в составы жидких марок для ускорения твердения (до 60%).

Основные свойства портландцемента определяются его составом. При выборе порошка для приготовления раствора необходимо сразу определиться со сферой применения и требуемыми (желаемыми) характеристиками, оптимальными параметрами.

Основные критерии при выборе портландцемента:

• Скорость схватывания – стандартным считается время в 40-45 минут. На данный показатель влияют тонкость помола, состав минеральных добавок, температура на объекте.
• Водопотребность – нужный для затворения объем воды (обычно не больше 25% общей массы раствора). Для понижения нужного объема воды могут применяться пластификаторы, сульфитно-дрожжевая бражка.
• Морозостойкость – определяется количеством циклов замораживания/оттаивания, которые способен перенести камень без потери качеств и деформаций. С целью повышения уровня морозостойкости часто в смесь вводят смыленный древесный пек или абиетат натрия, специальные присадки.
• Водоотделение – отжим воды в замешанном растворе, который появляется из-за оседания тяжелых частиц цемента. Для понижения показателя используют минеральные добавки.
• Тепловыделение – в процессе гидратации (затвердения). Если состав очень быстро отдает тепло, он может деформироваться. Чтобы этого избежать, используют активные минеральные добавки.
• Стойкость к коррозии – определяется степенью пористости застывшего монолита (тонкостью помола смеси).

Характеристики

Портландцемент характеристики предполагает более высокие в сравнении с другими типами цемента. Но многое зависит от добавок. При выборе вяжущего обращают внимание на все основные показатели и цифры, важные при выполнении расчетов. Редко какая-то одна характеристика становится основополагающей и влияет на выбор цемента – как правило, для выполнения тех или иных работ важен комплекс параметров.

Современные производители все чаще предлагают составы универсального типа, по максимуму улучшая свойства материала. Но есть и специализированные порошки, актуальные для тех или иных задач: например, пуццолановый цемент демонстрирует наилучшие показатели стойкости ко влаге и коррозии, но не слишком прочный в первые дни после заливки. Также могут отличаться и другие разновидности портландцемента.

Технические

Именно на эти свойства обращают внимание в первую очередь. Они определяют эксплуатационные качества готового раствора. Во многом влияет на то, какие качества проявляет портландцемент, марка. Многие показатели указаны на упаковке.

Основные технические характеристики портландцемента:

• Удельный вес – около 1100 кг/м3 (насыпной) и 1600 кг/м3 (уплотненный).
• Потребление воды – максимум 25-28%, в противном случае бетон будет расслаиваться, покрываться трещинами в процессе застывания.
• Тонкость помола – стандартное значение равно 40 микронам (проходит сквозь сито №008), что дает нужную прочность и скорость твердения.
• Плотность – напрямую зависит от марки цемента и добавок в составе: плотность цемента в рыхлом виде составляет 1.1 т/м3, в уплотненном виде около 1.6 т/м3.
• Скорость схватывания – от 45 минут до 12 часов.
• Изменение объема в процессе застывания – когда цементное тело уменьшается на 0.5-1 мм/м на свежем воздухе и набухает до 0.5 мм/м в водной среде. Изменения должны быть равномерными по текстуре раствора.

Физические

Применение портландцемента во многом обусловлено его физическими свойствами.

Важные физические параметры цемента портланд:

• Стойкость к коррозии – за счет добавок для уменьшения пористости и гидроактивных материалов, не позволяющих солям химически взаимодействовать.
• Срок хранения – максимум 12 месяцев без нарушения заводской тары (бумажные мешки с 3-4 слоями), но нужно помнить, что через 3 месяца порошок теряет около 20% активности, через 12 – все 40%.
• Прочность на сжатие – определяется маркой, может соответствовать одному из четырех показателей (22.5 и 32.5, 42.5 и 52.5), зависит от скорости схватывания смеси.

Механические

Механическая прочность портландцемента равна минимум 42.5 мПа через 28 суток после замеса. Определяют параметр обычно в условиях лаборатории, после чего выдают сертификат с указанием марки. Коэффициент марки (М500, М600) говорит о том, какое давление свободно выдерживает образец (измерения производятся в кг/м3). Прочность зависит от тонкости помола и присадок в составе.

Отличия от простого цемента

Портландцемент – это вид цемента, который считается наиболее подходящим и оправданным для заливки бетона. Бетон используют в монолитном/железобетонном строительстве, в процессе возведения разных объектов, предполагающих повышенные требования по прочности и способности противостоять нагрузкам.

Гранулы клинкера и другие добавки в составе портландцемента делают его более прочным, стойким к морозу, воздействию внешних негативных факторов и агрессивных сред. Нужно отметить, что такое описание подходит практически ко всем видам портландцемента, что делает его востребованным в процессе строительства объектов газовой, нефтяной промышленности.

Также данный тип вяжущего подходит для заливки фундамента на неустойчивых сложных почвах – обычно выбирают сульфатостойкий портландцемент, который исключает усадку и распространение трещин по монолиту.

Пытаясь определить, чем отличается цемент от портландцемента, нужно помнить, что они соотносятся как общий класс вяжущего и один из его видов. Портландцемент – более прочный тип цемента. И явные отличия можно определить, рассматривая конкретные марки и виды портландцемента по составу. Такие же аспекты, как технология схватывания, особенности замеса, способ монтажа, применение и т.д. схожи.

Виды

Портландцемент бывает чистым и с добавками. Вяжущее без добавок не включает в состав минеральных веществ, только гипс. Такой материал используют в монтаже подземных/наземных и подводных монолитных объектов, сборных бетонных/железобетонных конструкций, эксплуатируемых при отсутствии явно выраженной агрессивной среды.

Минеральные добавки способны значительно улучшить определенные свойства материала, который может применяться в воде, агрессивных условиях. Самые популярные добавки: активные минеральные вещества, доменный шлак. Они улучшают стойкость к коррозии, воде, морозу, химии и т.д. Виды портландцемента по добавкам (из чего сделано вяжущее):

• Нормально твердеющий – без добавок.
• Быстросохнущий – твердеет в течение 3 суток после заливки за счет вхождения в состав миндобавок и шлака. Помол смеси должен быть минимальным, есть марки М400 и М500. Благодаря применению вещества можно ускорить выполнение работ, актуально для быстровозводимых и ЖБ объектов.
• Пластифицированный – в составе есть специальные добавки для уменьшения водопоглощения, повышения подвижности и термостойкости. Пластификаторы вводятся в порошок на этапе помола, они обволакивают частицы цемента, не позволяя им склеиваться. Состав получается комфортным в работе, актуален для работы со сложными архитектурными конструкциями.
• Гидрофобный – не впитывает влагу, быстро схватывается благодаря наличию в составе асидолов, мылонафт. Используется в условиях повышенной влажности, на объектах с риском подтопления.
• Портландцемент тампонажный – защищает скважины от грунтовых вод, актуален в газовой/нефтяной сферах, так как не боится температуры и давления, держит конструкцию даже в начале застывания. Есть тампонажный облегченный состав, содержащий соответствующие добавки.

• Расширяющийся – увеличивается в объеме при замесе. Используется при заполнении трещин и швов, в разного типа ремонтных работах.
• Портландцемент со шлаком – с добавлением доменных шлаков, повышающих объем частиц металла в составе и делающих застывший камень стойким к огню. Так получают жаропрочный бетон, который используется при создании объектов под водой, землей, на значительной высоте. А вот морозостойкость у состава невысокая.
• Сульфатостойкий – не боится сульфатных вод, провоцирующих коррозию. Чаще всего данный тип цемента также обладает стойкостью к морозу и выполняется в марках М300-М500.
• Белый портландцемент – используется в декоративных целях при проведении архитектурных и отделочных работ, часто окрашивается разными пигментами. Белый цемент производитель получает за счет использования белых глин, чистых известняков, а также охлаждения клинкера водой.
• Шлакощелочной цемент – демонстрирует еще более высокие показатели и свойства в сравнении с обычным портландцементом. Стоек к агрессивным воздействиям, средам, температурным перепадам, жаре и морозу, влаге. Такие характеристики удается получить благодаря введению в состав щелочи и молотого шлака, реже – глины.
• Цветной – актуален для декоративных работ, получают путем добавления к белому портландцементу пигментов (охра, железный сурик, оксид хрома и т.д.).
• Магнезиальный – производится на базе нагрева оксидов магния до высокой температуры и добавления водного раствора хлорида магния 30%. Технология создания и компоненты делают цемент прочным и хорошо поддающимся отделке (полировка, противодействие микроорганизмам и т.д.). Часто применяют для отделки, выполнения сложных конструкций.

• Пуццолановый портландцемент – создают из цветного цемента, гипса, добавок осадочного либо вулканического происхождения. Раствор стоек к воде, застывает даже под водой, поэтому применяется в сооружении гидротехнических конструкций, для облицовки разного типа резервуаров, поверхностей, пребывающих в контакте с хлорированной либо морской водой. Застывший камень получается прочным, стойким к воде и химикатам, не дающим высолов.
• Глиноземистый – прочный, быстро твердеющий цемент на базе клинкера и известняков в расплавленном виде. В порошке содержится много алюминатов кальция (низкоосновных). Застывает при +25С и ниже, иначе теряет половину прочности. Материал с другими видами цемента и добавками смешивать запрещено. Обычно порошок используют для создания стойких к кислоте растворов, заполнения гранита, бештаунита и иных кислостойких пород. Схватывается такая смесь в течение 8 суток.

Марки

Марка портландцемента базируется на показателе прочности опытного образца при исследовании его на сжатие и изгиб. Образец делают из цемента и песка в соотношении 1:3, размер тестового камня составляет 4х4х16 сантиметров. Ему дают застыть за 28 суток при высокой влажности, могут пропаривать, а потом проводят исследования.

Самыми популярными сегодня считаются марки от М400 до М600, но в Москве и регионах можно найти и иные виды материала.

Марки портландцемента:

• М400 – самая востребованная смесь с актуальными показателями.
• М500 – смесь с большим запасом прочности, применяется в ремонтно-дорожных работах, реконструкции, ремонте, строительстве военно-технических объектов и т.д.
• М600 – прочность повышена, раствор актуален для создания ответственных ЖБИ, инженерных сооружений, конструкций.
• М700 – максимальная прочность, смеси для напряженных конструкций. В индивидуальном строительстве не применяется из-за высокой цены и неактуальности высоких показателей.
• М900 – цемент сверхпрочного типа, его выбирают исключительно для создания сложных военных объектов (бункеров, к примеру).

Что касается промежуточных марок (М550, к примеру), то они не очень сильно отличаются от ближайших (в данном случае это М500 и М600) и не предполагают уникальных свойств. Обычно такие марки близки по параметрам к меньшему коэффициенту (М500), но с повышенным запасом прочности.

В каких случаях не подходит

Портландцемент на рынке представлен в большом ассортименте, поэтому подходит практически для всех задач, объектов, зданий, конструкций. Самое важное при расчетах – точно определить предполагаемые нагрузки и ожидаемые свойства, а потом в соответствии с ними приобретать материал.

Но нужно помнить, что разные добавки могут взаимоисключать одна другую и просто сводить к нулю полезные свойства.

К примеру, если одновременно вводить присадки для стойкости ко влаге и морозу, первые ухудшат второе качество. То есть, цемент с добавками лучше не использовать в условиях существенно пониженной температуры окружающей среды. А вот пуццолановый цемент не стоит эксплуатировать при сильном морозе.

Применение материала определяется и его назначением. Для создания монолитных конструкций и объектов гражданского назначения (мосты, высоковольтные линии и т.д.) лучше брать цемент минимум М500, а вот для возведения частного дома нет смысла применять М600 или М700 – это будет пустая трата финансов.

Все виды портландцемента нельзя использовать в соленых водоемах, текучих водах, руслах рек проточного типа, водах с повышенным содержанием разных минералов. Так, даже сульфатостойкий цемент может эксплуатироваться лишь в умеренных статичных водах, а вот для плотин, дамб и других подобных сооружений выбирают специальные виды цемента.

Ввиду того, что в портландцементе содержится много силикатов кальция, не стоит выбирать данный тип смеси для создания конструкций и блоков специального назначения.

Цемент портланд – качественный и прочный материал, позволяющий создавать бетонные растворы с различными характеристиками для реализации тех или иных задач. При условии верного выбора и использования в соответствии с технологией портландцемент обеспечит наилучший результат.

Как приготовить цементный раствор своими руками?

Как приготовить цементный раствор своими руками?

Практически любой ремонт и уж точно ни одна стройка не сможет обойтись без применения цемента. Создание фундамента, формирование блочной или кирпичной кладки, штукатурка стен, работы по проводке электросетей и любых других коммуникаций требуют использования этого материала. Без цемента невозможно приготовить бетон или строительный раствор. И даже совсем неопытный человек, следуя достаточно простым инструкциям, сможет приготовить цементный раствор, качественный раствор бетона различных марок от М100 до М500.

Как определить марку?

Это очень просто: марка цемента делится на количество песка. В качестве примера приведем несколько вариантов.

• Если используется цемент марки 400, то соотношение между цементом и песком – один к четырем, на одно ведро цемента берется четыре ведра песка.
• При использовании цемента марки 500 соотношение изменяется на один к пяти, к одному ведру цемента добавляется пять ведер песка.
• Если же необходим раствор марки 200, соотношение между цементом и песком будет один к двум. Так к одному ведру цемента 400 добавляется два ведра песка.

К полученной смеси необходимо будет добавить в определенном порядке воду и моющее (об этом составляющем компоненте мало кто знает, мы расскажем о его значении немного ниже) и получить необходимую марку раствора.

Определение необходимой марки раствора

Теоретически марка применяемого раствора должна совпадать с маркой используемого материала (блоки, кирпич и т.д.). Так, для примера, если возводится кирпичная кладка, а марка используемого кирпича – 100, то и, в идеале, марка раствора должна совпадать с этой цифрой. В итоге получается практически однородная цельная кирпичная конструкция.

Однако перегибать палку и стремиться к абсолютному совпадению далеко не обязательно. Если в строительстве дома используется лицевой кирпич, соответствующий марке 350, раствор далеко не обязательно делать по вышеприведенной формуле.

Обычно для лицевой кирпичной кладке применяется раствор с маркой, соответствующей примерно 115. Для его изготовления на один замес закладывается две части цемента на семь частей песка (1/3,5). Примерно через три недели, после окончательного высыхания, в швы такого раствора забить гвоздь очень тяжело.

Не стоит думать, что увеличение цифры марки раствора приводит и к обязательному увеличению его качества. При замесе один к трем раствор будет слишком быстро схватываться и поэтому работать с ним станет не слишком удобно. Если же замес делается один к четырем, швы лицевого кирпича через время начнут осыпаться.

При строительстве перегородок из забутовочного кирпича, марка которого соответствует 75, применяемый раствор также может соответствовать 75 ( на одну часть цемента берется 5,3 частей песка). А во время строительства из блоков (шлакоблоки, ракушечник и т.д.) обычно подойдет марка раствора 100.

Пошаговый процесс приготовления цементного раствора

Есть множество способов приготовления растворов. Опишем самый качественный, быстрый и оптимальный из них.

Вода

Если готовится не сухая смесь, а классический обычный раствор в бетономешалке, в первую очередь в нее необходимо залить воду. При этом точное ее количество определить заранее невозможно и не следует полагаться на какие-то формулы. Так, к примеру, количество воды уменьшится, если используется мокрый песок. Наиболее простой способ предварительного расчета – ориентирование на количество цемента. К примеру, если замес требует одного ведра цемента, воды потребуется примерно столько же – около одного ведра. Чтобы не получить излишне жидкий раствор, лучше не переборщить с количеством воды и заливать ее немного меньше требуемой нормы.

В тоже время если жидкости будет слишком мало, придется постоянно то подливать воду, то досыпать цемент или песок. Это приведет с значительному удлинению процесса приготовления раствора. Если же виды залито совсем немного меньше нормы, смешивание песка с цементом в жидком состоянии произойдет намного быстрее, чем в случае с густым раствором.

Когда в бетономешалку будут добавлены последние составные части цемента и песка, остаток воды доливается на глаз. Для того, чтобы смешивание песка и цемента происходило качественнее и быстрее, они должны быть в жидком состоянии. А необходимая густота раствора регулируется в конце замеса.

Когда воды долилось больше требуемого, и раствор получился слишком жидким, ничего страшного не произойдет. Просто необходимо добавить немного цемента и песка в тех же пропорциях, необходимой для данной марки (1:4, 1:3 и т.д.).

Моющее средство

Не слишком обычная добавка, которая, тем не менее, очень полезна и значительно улучшает качество получаемого раствора и делает его эластичным. Лучше всего добавлять жидкое мыло или средство для мытья посуды. Особого значения качество (а тем более известность бренда) не имеет, главное, чтобы средство пенилось. Если же количество необходимого раствора будет не слишком малым, лучше всего покупать их в больших пятилитровых пластмассовых бутылках, стоят они дешевле маленьких.

Во время приготовления раствора в мешалку добавляется приблизительно 50-100 граммов моющего средства. Точное его количество определить нельзя, так как оно зависит от различных факторов.

Добавляется этот компонент после того, как залита вода, тогда произойдет хорошее растворение и вспенивание. Для окончательного растворения и вспенивания в работающей бетономешалке достаточно трех-пяти минут. Если же добавлять моющее в конце замеса, растворение будет плохим и эластичность практически не улучшится.

Песок

Следующим за моющим средством (после его хорошего растворения) следует добавлять песок. Однако засыпается он не весь за один раз, а половина от всего количества, необходимого для всего замеса. Так, если готовится раствор марки 100 и применением цемента 400, в первую закладку засыпается две из необходимых четырех частей.

После половины добавленного песка в бетономешалку засыпается цемент – вся норма, необходимая для замеса. После этого необходимо подождать пару минут для полного его перемешивания с водой и песком.

Когда весь цемент в бетономешалке полностью перемешается с другими заложенными ингредиентами в полученную массу добавляется оставшаяся часть песка. При необходимости добавляется недостающая часть воды и в конце процесса регулируется густота раствора. После этого раствор окончательно вымешивается в течение трех-пяти минут.

В итоге полученный раствор должен получиться не слишком густым и не слишком жидким. Его консистенция должна быть похожей не магазинную сметану. Форма раствора должна достаточно хорошо держаться. Для проверки на его поверхности можно попробовать что-то написать или нарисовать. Написанные буква не должны расплыться.

Резюме: приготовление хорошего раствора двойного замеса в бетономешалке (ориентировочно восемь ведер готовой песчано-цементной смеси) требует всего лишь порядка пятнадцати минут.

Качество материалов, необходимых для хорошего раствора

Чистая вода

Теоретически для приготовления раствора не должны использоваться грязная вода, такая как вода с примесями масел или дождевая. Но в действительности такие строгие правила применяются при строительстве ответственных сооружений и зданий (мостов, атомных станций и тому подобного). Если же ведется строительство гражданских зданий (жилых домов, дач, и т.п.) то требования к чистоте и качеству воды не настолько строги. Обычно для приготовления раствора используется вода из водопровода, из скважин или колодцев, иногда из рек или озер.

Добавление моющих средств позволяет улучшит эластичность раствора и не дает ему садиться. Могут применяться любые моющие, но не чистящие средства. В принципе, это может быть стиральный порошок, белая глина, хозяйственное мыло или даже шампунь. Есть определенный нюанс: если в замес будет налито слишком много моющего, то раствор может потерять прочность. Дело в том, что превышение количества моющего сделает его завоздушенным и вспененным. В растворе будет содержаться слишком много воздушных пузырьков и он станет похожим на вату. Поэтому при добавлении моющего не следует перебарщивать, чтобы не уменьшить крепости раствора.

Очень важно, особенно для лицевой кладки, чтобы песок для раствора был нормального качества и не содержал глины. Если использовать глинистый песок, то через время швы лицевой кладки будут покрыты дырками. Глина, попавшая в раствор вместе с песком, выходит наружу, где вымывается дождем и образует пустоты. Хороший (без глины) песок или нет, легко определяется визуально. Так, если цвет песка слишком желтый, то он не мытый, карьерный, и содержит слишком много глины. Такой материал подойдет для подсыпки или для грязной, забутовочной кладки. А вот для лицевой его использовать не стоит. Также не желательно применение слишком глинистого песка и для ответственного бетона (для ригелей перемычек, железобетонных поясов и т.д.)

Если же песок намывается, то в нем содержится очень малое (или совсем отсутствует) количество камней и глины. Цвет такого материала намного ближе к белому. Намывной песок используется для ответственных бетонов и для лицевой кладки.

Естественно, для изготовления нормального раствора необходимо обращать внимание на то, какого качества используется цемент. Если он слабый, то добавлять на каждый замес его необходимо больше. В некоторых случаях количество цемента, изготовленного недобросовестным производителем, приходится увеличивать почти вдвое. Дать рекомендации по выбору материала достаточно сложно, поэтому приходится ориентироваться на отзывы тех, кто уже пользовался товаром того или иного завода.

Изготовление цементных растворов при отрицательных температурах

Кирпичная кладка вполне может возводиться при отрицательных температурах.

Если производится лицевая кирпичная кладка при температуре до минус пяти градусов, то вполне можно не использовать каких-либо добавок. Когда температура опускается ниже, раствор, подготовленных без таких добавок, может позже посыпаться, особенно если шов был расшит полукруглой расшивкой. В качестве такой добавки хорошо зарекомендовал поташ, тем более что его стоимость очень невелика.

Если же при температуре до десяти градусов возводится забутовочная кладка, использования специальных химических добавок не требуется, при этом прочность такого раствора не уменьшается. Если же температура еще ниже, снова применяется поташ.

Приготовление раствора

• Песок

Замерзший песок становится основной проблемой для приготовления раствора в зимнее время. Лучше всего если он будет заготовлен заранее. К примеру, до этого песок заносится в отапливаемое помещение. На северных стройках песок специально разогревается.

• Вода

Для того, чтобы раствор дольше остывал, лучше всего заливать в бетономешалку подогретую или горячую воду. К тому же в такой воде лучше растворится моющее средство и раствор станет эластичнее. Могут применяться и различные незамерзайки, но только с проверенным качеством.

Изменение цвета раствора

Стандартный цвет цементного раствора, как известно, — серый. Он может, в зависимости от изготовителя и марки, изменять оттенки или насыщенность, но это на внешнем виде отражается слабо. Но желание изменить его цвет возникает очень часто – это достаточно популярный вопрос, встречающийся на специализированных форумах. Для решения такой задачи могут быть применены два различных способа.

В первом случае применяются специальные, называемые пигментами, типы цветных добавок, становящиеся частью раствора. Использование такого цветного бетона позволяет очень разнообразить внешний вид зданий. Активно цветные бетоны применяются и в различных областях строительства.

Пигменты должны быть добавлены еще на стадии приготовления смесей, период их внесения особого значения не имеет. Стоит учитывать, что стоимость подобных веществ не слишком мала, но зато они не теряют свои цветовые качества долгие годы.

Цветной бетон устойчив к таким факторам, как:

• Влага – даже когда атмосферная влага попадает в структуру конструкции, пигменты не теряют внешнего вида и качества. Насыщенность поверхностей везде будет оставаться одинаковой, а это позволяет применять их для любых поверхностей и любых условий.
• Солнечный свет – обычно прямые солнечные лучи приводят к выгоранию обычных красок и потере их насыщенности. При этом цвет становится блеклым, и экстерьер здания изменяется в худшую сторону. Современные пигменты обладают высокой степенью устойчивости перед ультрафиолетовым излучением.
• Механические повреждения – обычная краска, как правило, из-за физического повреждения просто осыпается. А пигмент становится частью всей структуры материала, присутствует не только снаружи, но и внутри. А это приводит к невозможности его удаления.

Степень насыщенности цветного бетона может различаться. Этот фактор находится в зависимости от количества добавленного в его состав красящего вещества. Минимальное значение – порядка двух процентов общего объема раствора. В таком случае можно получить пастельные мягкие тона. Четыре внесенных процента обеспечат более эффективный результат. У структуры будет обычный цвет красителя, но отличаться яркостью о на не будет. Действительно насыщенный оттенок получается только если пигмент будет внесен в количестве не меньше шести процентов общего количества раствора.

Есть еще один метод, который нельзя отнести непосредственно к теме статьи, так как применяется он не в момент приготовления раствора, а после его окончательного застывания, причем через любое время после строительства. В этом случае бетон окрашивается в необходимый цвет при помощи специальных пропиток. Обычный бетон превращается в цветной после нанесения на его поверхность особых веществ, которые впитываются на глубину не меньше двух сантиметров. В итоге обеспечивается преимущество предыдущего способа, но за меньшую стоимость. Но стоит учесть, что окрашивать таким образом можно только площади с большой поверхностью, а в случае, когда хочется получить цветные швы кладки, эффективно применить пропитки не получится.

Раствор цемента пропорции и расчет онлайн

Нечто схожее с цементом люди научились использовать в строительстве еще в древние времена. Это были смеси извести с дроблеными старыми кирпичами или вулканическим пеплом – было замечено, что под действием воды такие составы начинают набирать прочность, и чем дальше – тем становятся тверже. Но все это были лишь «поиски вслепую», а настоящий переворот в сфере строительства произошел в XIX веке, после разработки технологии производства цемента и начала его массового использования.

Раствор цемента пропорции

Сегодня без цемента невозможно представить вообще никакое, наверное, строительство. Этот материал активно используется для изготовления готовых конструкций в заводских условиях, для замешивания бетонов, кладочных, отделочных растворов. Понятно, что для каждого случая применения существуют свои технологом приготовления рабочих составов, свои пропорции замешиваемых компонентов. Об этом и поговорим в настоящей публикации – раствор цемента пропорции для наиболее часто применяемых в индивидуальном строительстве составов.

Общие сведения о растворах на базе цемента

Начинающему строителю очень важно узнать «рецептуру» приготовления самых «ходовых» растворов. Ему ни в коем случае не стоит слушать псевдо-«опытных» советчиков, которые убеждают, что вполне можно делать всё и «на глаз», главное – не жалеть цемента.

С таким дилетантским подходом можно впасть сразу в несколько крайностей. Например, в итоге получится состав, эксплуатационные возможности которого останутся просто невостребованными. Излишек цемента – это совершенно ненужные траты, так как изо всех ингредиентов он – наиболее дорогой. И, наконец, превышение пропорции цемента по сравнению с другими составляющими раствора нередко дает и отрицательный эффект. В готовом бетоне, который представляет собой конгломерат различных по составу компонентов, все же должна достигаться определенная «гармония», иначе между ними не возникнет тех прочностных связей, которым славится этот материал.

Приготовление раствора с цементом просто «по наитию», или как говорят – «на глаз», запросто может привести к различным ненужным крайностям.

А что тогда делать? Как выбрать оптимальные пропорции для приготовления раствора того или иного предназначения?

Особо переживать по этому поводу – не следует. Существует специальный документ, в котором все вопросы, касающиеся приготовления строительных растворов и их использованию расписаны с дотошными подробностями. Речь идет о Своде Правил по проектированию и строительству СП 82-101-98. Название говорит само за себя «Приготовление и применение растворов строительных».

Приготовление и использование строительных растворов регламентируется вот этим документом.

Документ содержит массу информации, но большая ее часть предназначена все же для специалистов в области строительства, и новичкам, делающим первые шаги на этом поприще, она может быть и недостаточно понятна. Поэтому, оставляя в силе рекомендацию все же найти и тщательно изучить этот Свод Правил, свое изложение мы построим несколько иначе.

Чтобы не вдаваться особо в подробности, для начала будут рассмотрены общие таблицы пропорций растворов на цементной основе. Ну а затем – более подробно поговорим о нескольких «рецептах», наиболее ходовых в индивидуальном строительстве. Речь пойдет о бетоне для фундаментных работ, для заливки стяжки (в том числе – утепленной), для кладки стен из кирпича и для оштукатуривания таких стен.

Итак, любой строительный раствор состоит из связующего вещества и наполнителя.

• Раз у нас речь идет о цементных составах, то, понятно, в качестве связующего выступает именно цемент. А если точнее – в индивидуальном строительстве, как правило, применяются портландцементы на основе силикатов кальция – алитов. Цемент различается по маркам прочности, и чаще всего используется М400 (ПЦ400) или, пореже, М500 (ПЦ500).

«Четырехсотый» по праву считается оптимальным вариантом по совокупности оценочных критериев – доступности, стоимости, качеству, эксплуатационным показателям.

Наполнители могут быть разными. В большинстве бетонов, от которых ожидается высокая прочность, устойчивость к механическим нагрузкам, применяются минеральные заполнители – песок, щебень, гравий и т.п., вместе или отдельно (качается песка). Но в качестве наполнителя могут использоваться и другие материалы, прежде всего – утеплительные, чтобы облегчить заливаемую конструкцию и придать ей термоизоляционные качества. Речь идет о керамзите, вермикулите, перлите, вспененном гранулированном полистироле или пеностекле и т.п. А для повышения устойчивости к механическим нагрузкам и к трещинообразованию в бетон могут добавляться армирующие волокна, например, полипропиленовая, металлическая, стекловолоконная или асбестовая фибра.

Замешивание бетона с добавлением в него полипропиленовой фибры

Запуск необходимой реакции гидратации с образованием и созреванием цементного камня происходит вследствие затворения смеси ингредиентов обычной чистой водой (это касается именно портландцементов, так как другие разновидности могут требовать иного жидкого наполнения). Количество воды не может быть произвольным – должно обеспечиваться оптимальное водоцементное соотношение.

Для тех, кто, может быть, не в курсе – количество добавляемой в цементный раствор воды тоже подчиняется определённым правилам.

Помимо воды, в раствор на стадии его подготовки могут добавляться специальные присадки, повышающие пластичность смеси, улучшающее его адгезионные способности, ускоряющие процесс схватывания и набора первичной прочности. Интересно, что в качестве одной из таких пластифицирующих добавок у самодеятельных строителей часто рассматриваются жидкие моющие средства. Но вот действительно ли они способны помочь в этом вопрос, если уметь правильно ими применить, или же их использование имеет и негативную сторону — вопрос спорный.

Кстати, отличным пластификатором цементного раствора становится гашеная известь, если она добавляется в разумных, установленных правилами пропорциях.

Бетоны и растворы, получаемые на базе цемента, могут после полного созревания иметь различную марочную прочность, обозначаемую литером «М» и каким-то числом от 10 и выше. этот показатель – значение допустимой нагрузки, выраженной в кгс/см².

Нередко в последнее время стали встречаться обозначения не по марке прочности, а по классу.

Класс обозначается литером «В» и числом. Это число – тоже допустимая нагрузка, но только, во-первых, выраженная в мегапаскалях. А во-вторых — это не усреднённое значение, как у марки, а гарантированная прочность, не менее, чем для 95% случаев.

Параметры схожие, но все же имеющие отличия. Чтобы увидеть взаимосвязь между ними, можно воспользоваться такой таблицей:

Из одних и тех же исходных компонентов можно получить растворы разных марок – все дело в пропорциях замеса. Вот эти пропорции мы и будем рассматривать дальше для наиболее востребованных типов бетонов и строительных растворов.

Пропорции некоторых бетонов и строительных растворов на базе цемента

Бетон для заливки монолитных фундаментов

Монолитные бетонные фундаменты по праву называют универсальными. Они способны становиться надежным основанием практически для любых построек и в самых разных, даже весьма неблагоприятных условиях.

К числу таких фундаментов относят ленточный и плитный. Но применение бетона вовсе не ограничивается только этими разновидностями. Без него никак не обойтись при бетонировании опор столбчатого фундамента, для закрепления, заполнения или даже полной отливки свай, для создания железобетонной обвязки – ростверка по установленному свайному полю и т.п.

Ингредиентами бетона для заливки фундаментов являются:

• Цемент — здесь и далее в статье в основном будет подробно рассматриваться изготовление растворов на базе цемента марки ПЦ400. При указании пропорций принимается в расчет свежий, не слежавшийся цемент с насыпной плотностью примерно 1300 кг/м³.
• Песок – обычный строительный, с фракцией от 1,5 до 3 мм, максимально очищенный от органический и глиняных загрязнений, в идеале – просеянный. Важна невысокая, до 10% (а по ГОСТ – вообще до 7%) влажность песка. Прежде всего, она влияет на его насыпную плотность – мокрый песок тяжелее. Но не это даже главное, так как дозировка песка чаще осуществляется объёмными единицами. Важно то, что избыточная влага в песке способна изменить оптимальное водоцементное соотношение бетона, с потерей им определенных качеств.

Указанные пропорции песка подразумевают использование материала с влажностью не более 10% (это максимум!)

Кстати, влажность песка более 10% начинает сказываться уже и на его объеме, то есть допустить серьезную ошибку при дозировке замеса – еще проще.

• Обязательным наполнителем в таких бетонах становится щебень. В растворах, изготавливаемых и заливаемых самостоятельно удобнее применять щебенку фракцией до 20÷25 мм — качество не снизится, а замешивать и распределять бетон станет значительно легче.

Гранитный щебень с фракцией 5÷20 мм — отличный материал для самостоятельной заливки фундамента.

Щебень также не должен иметь значительных загрязнений и инородных примесей. Примерная насыпная плотность этого компонента – 1600 кг/м³.

Вместо щебня может быть использован гравий такой же фракции.

• Казалось бы, что можно добавить по воде? А между тем к ней тоже предъявляются некоторые требования и главное – чистота. Не до пищевой стадии чистоты, конечно, но во всяком случае без мусора, ила, тины. Совершенно недопустимы загрязнения воды горюче-смазочными или лакокрасочными материалами.

В таблицах ниже показаны пропорции замешивания бетонов разных марок из цемента ПЦ400 и ПЦ500

Таблица пропорций бетонов для фундамента на базе цемента ПЦ400

Таблица пропорций бетонов для фундамента на базе цемента ПЦ500

Теперь – какой же бетон выбрать для фундамента?

Предложение, проверенное практикой, будет такое – если фундамент возводится для одноэтажного легкого дома (например, каркасного, из бруса или бревна, из газобетона и подобных материалов), для любых хозяйственных построек, гаража, беседки и т.п., то вполне будет достаточно марочной прочности М200 (класс В15).

А марку бетона М300 (класс В22.5) можно вообще назвать универсальной – в сфере индивидуального строительства для таких фундаментов ограничений, пожалуй, и не найдешь.

Чтобы узнать, сколько бетона потребуется для заливки фундамента, для начала придется просчитать объем плиты или ленты. Для человека, знакомого с азами геометрии, это не должно представлять особого труда:

• Для плитного фундамента – площадь этой плиты (м²) в плане умножается на ее толщину (м). Площадь плиты, если даже она какой-то сложной формы, определить тоже не особо трудно. Если же все равно есть заминки в этом вопросе – мы поможем…

Расчет площади даже сложной фигуры – это просто!

К вычислению площадей при проведении строительства или ремонта приходится прибегать часто. Причем некоторые вариации форм способны поставить в тупик человека, далекого от математики. В этом случае отличным подспорьем для него станет публикация нашего портала, специально посвященная расчету площадей.

• Для ленточного фундамента объем просчитывается произведением длины ленты на ее высоту (от подошвы до верхнего торца) и толщину. Все величины – в метрах. При этом следует проявлять известную сообразительность – некоторые участки ленты, например, внутренние перемычки под капитальные перегородки, могут отличаться глубиной залегания и (или) толщиной. Значит, они просчитываются отдельно, а затем результаты суммируются.

Не забываем, что, как правило, при расчетах количества строительных материалов закладывается определенный запас, порядка 10 %.

Итак, если есть значение требуемого объема бетона для заливки фундамента, но его планируется готовить самостоятельно, можно брать таблицу и садится за расчет количества материалов. А еще проще – воспользоваться нашим онлайн-калькулятором.

Калькулятор расчета пропорций бетона для заливки фундамента

Пояснения к калькулятору

Особых пояснений, наверное, и не нужно. Но, тем не менее…

• При указании общего объема единицы измерения – кубометры. При указании значения для разделения десятичной дроби применяется только точка — с запятой ввод значений невозможен.
• Оба расчёта, М200 и М300, даны для использования цемента марки ПЦ400.
• Если в распоряжении хозяев имеется бетономешалка, то несложно просчитать количество ингредиентов для разового замеса. Для этого в поле просто указывается рабочий объем бетономешалки, тоже в кубометрах. Бывает, что хозяин привык оперировать ведрами – для таких подсказка: одно ведро на 10 литров – это 0,01 м³. то есть, например, если известно, что бункер бетономешалки рассчитан, скажем, на 12 ведер, то это соответствует объему 0,12 м³.

Результаты вычислений показываются в массовом выражении и в объемном. При этом объемы могут показываться в кубометрах (например, для заказа нужного количества материалов), в литрах и в ведрах, как наиболее наглядной и удобной «мерке» при, например, загрузке бетономешалки. Цемент, помимо прочего, показан еще и количеством стандартных 50-килограммовых мешков.

Бетоны (растворы) для заливки стяжки пола

Здесь разговор уже пойдет значительно быстрее, хотя бы потому, что не придется вновь представлять основные исходные материалы.

По идее, бетон, используемый для внешних работ, вполне может подойти и для стяжки в помещении. Однако, есть нюанс. Дело в том, что заливка на отдельных участках нередко предполагается весьма тонким слоем, порядка 20-30 мм. Кроме того, поверхность стяжки довольно часто выводится чуть и не до идеальной гладкости – этим самым стремятся получить готово основание для финишного напольного покрытия. И если наполнитель бетона будет содержать крупные фрагменты, то не исключено, что при выравнивании придется столкнуться с множеством проблем. А если стяжкой закрывается «теплый пол, то острые края щебня могут повредить трубы или кабели системы подогрева.

Поэтому оптимальным решением будет отказаться вовсе от крупного минерального наполнителя (щебня или гравия), ограничившись лишь цементно-песчаной смесью.

Представленный ниже калькулятор предполагает именно такой подход к заливке стяжки. В основу взято соотношение цемента (ПЦ400) и песка, как 1:3. Это должно дать марочную прочность не хуже М150 – вполне надежно для любого пола даже с высокой нагрузкой, но вместе с тем – без ненужных излишеств.

По большому счету, это уже не считается вполне бетоном – скорее относится к строительным растворам. Но не будем придираться к формулировкам…

Естественно, речь идет о жилых помещениях. Полы в хозяйственных постройках или, скажем, в гараже могут заливаться и обычным бетоном с крупнофракционным заполнителем. То есть – примерно тем же, что идет на заливку фундаментов.

Калькулятор расчета пропорций бетона (раствора) для заливки стяжки

Несколько пояснений по расчету

Для получения искомых результатов пользователю предлагается указать несколько исходных значений:

• Площадь пола, на котором предполагается заливка стяжки.
• Стяжкой часто нивелируют перепады высоты основания пола. Если такой перепад имеется – указывается его максимальное значение, полученное при отбивке нулевого уровня. Программа учтет дополнительное количество бетона для этих целей.
• Наконец, указывается и минимальная толщина стяжки, то есть какой она будет в самой высокой точке помещения.
• Далее, будет предложено выбрать рекомендуемый запас, как это принято в строительстве.
• Указание объёма имеющейся бетономешалки (или иной емкости, в которой будет проводиться приготовление бетона), даст на выходе несколько полезных значений.

После этого нажатием на соответствующую клавишу запускается калькулятор. Он практически мгновенно выдает целую череду рассчитанных параметров:

— Расчет для начала предполагает определение общего объема бетона, с учетом указанного резерва. Для тех, кто собирается заказывать доставку готового раствора – этого будет достаточно.

— Далее, последовательно показывается общее количество ингредиентов (цемента и песка), необходимое для получения рассчитанного объема бетона. Для удобства (например, чтобы проще было заказать требуемую партию) эти количества переведены в объемные и весовые эквиваленты, в количество стандартных фасовочных мешков и т.п.

— Если был точно указан объем бетономешалки, то будет рассчитано количество замесов для получения требуемого объёма пескобетона.

— Ну а далее, подсчитывается количество ингредиентов для выполнения одного замеса. При этом, учитывая то, что наиболее удобным «мерилом» на строительной площадке является ведро, количество цемента, песка и воды переведено и в эту «единицу измерения».

Водоцементное соотношение принято 0,5 по массе цемента. Показатель ориентировочный, так как может внести свои коррективы высокая влажность строительного песка. Тем не менее, его следует придерживаться.

Добавка суперпластификатора С-3 при проведении замеса значительно улучшает качество пескоцементного раствора

В процессе подготовки раствора в него часто добавляют пластификатор. Калькулятор подсчитывает и рекомендуемое количество этого компонента. Результат ориентирован на стандартный суперпластификатор С-3.

Насчет бытовых моющих средств, которые многие советуют использовать – конкретных рекомендаций у автора нет. Это – на «страх и риск» пользователя. Тем более, что в интернете немало информации о том что вот такие смелые эксперименты с моющими средствами может и придают раствору пластичность на стадии укладки, но это затем сказывается на немалой потере прочности. Судите сами – верить этому или нет…

Видео: Стоит ли использовать «самопальные» присадки в бетон с использованием моющих средств?

* * * * * * *

Как уже упоминалось выше, стяжке могут придаваться и термоизоляционные качества. Например, когда в качестве наполнителя применяются вспененные гранулы полистирола. Такой раствор чаще всего называют полистиролбетоном.

Приготовление полистиролбетона изобилует собственными нюансами, касающимися не только перечня ингредиентов и пропорций (а они должны там очень жестко соблюдаться), но и технологии замешивания раствора. Дело в том, что обычная бетономешалка в этом вопросе – не помощник, требуется принудительное перемешивание.

Подробно на этих нюансах останавливаться здесь не станем – информации о приготовлении полистиролбетона на нашем портале уже достаточно.

Как самостоятельно приготовить полистиролбетон?

Для начала следует ознакомиться с очень важными особенностями приготовления рабочего раствора. Ну а затем – определить количество необходимых ингредиентов – цемента, полистирольных вспененных гранул, воды и присадки СДО (смолы древесной омыленной). В этом поможет предлагаемый нашим порталом калькулятор расчета пропорций приготовления полистиролбетона.

Растворы для штукатурных и кладочных работ

Естественно, цемент очень широко используется при приготовлении растворов для кладочных работ и для оштукатуривания поверхностей. Эти растворы могут быть простыми – когда в качестве связующего используется только цемент, или сложными (составными) когда цемент выступает в «дуэте» с другими связующими. Чаще всего это известь, реже (обычно в специфичных условиях) используется глина.

Тем же Сводом Правил, о котором уже велась речь выше, установлены оптимальные пропорции приготовления строительных растворов различных марок прочности. То есть – придумывать ничего не надо.

Выдержка из такой таблицы показана ниже:

Как можно увидеть, практически все растворы, предназначенные для использования на надземных конструкциях, рекомендуется делать сложными, цементно-известковыми. На прочности состава это никак негативно не сказывается – наоборот, застывший раствор приобретает большую устойчивость к кислотной и щелочной среде. А при работе с такими составами очень важна повышающаяся за счет добавки извести пластичность раствора, повышенные показатели адгезии, что приобретает особое значение при оштукатуривании стен или потолков.

Пропорции для цемента и песка – понятны. А вот для извести они касаются ее состояния в виде известкового теста, получаемого после гашения и последующего сцеживания известкового молочка.

Известковое тесто в заводской расфасовке. Но можно изготовить и самостоятельно – гашением извести с последующим отцеживанием жидкости.

Как видно, растворы могут достигать весьма высоких марок прочности. Но для штукатурных и кладочных работ это не особо нужно. Золотой серединой для таких сфер применения считается цементно-известковый раствор М75.

Рассчитать пропорции приготовления этого раствора для выполнения штукатурных работ поможет наш онлайн-калькулятор.

Калькулятор расчета пропорций приготовления штукатурного раствора М75

Пояснения по проведению расчетов

• Штукатурный раствор обычно готовят на определенную площадь стен. Поэтому-то площадь в этом калькуляторе как раз и выступает в качестве ключевого критерия оценки необходимого объема смеси.

То есть заранее можно рассчитать, какое количество материалов потребуется для полного оштукатуривания стен – просто для их приобретения и доставки к месту выполнения работ. Для этого в калькуляторе указывается вся суммарная площадь, которую предстоит отделать. А затем, в зависимости от степени опытности мастеров, можно готовить раствор для какой-то ограниченной площади, скажем на 5 «квадратов». С тем расчетом, чтобы состав был гарантированно полностью выработан в течение часа – полутора, до начала его схватывания.

• В параметрах штукатурного слоя в первую очередь указывается его минимальная толщина. Это толщина на тех участках, что менее всего требуют корректировки до задаваемой плоскости. Тоньше слой не может быть нигде.
• В идеале, если базовая стена ровная, то слой одинаков по все плоскости. Но на деле стена очень часто имеет перекосы, которые приходится выравнивать именно в процессе оштукатуривания. Это промеряется и определяется на стадии выставления штукатурных маяков. Естественно, чем кривее стена, тем больше потребуется раствора для ее приведения к нужной плоскости. Калькулятор учтет это обстоятельство, если указать в соответствующем поле максимальный перепад уровня, в миллиметрах. Чтобы не было разночтений, уточним еще раз – это разница между минимальным слоем штукатурки и максимальным — на самых искривленных участках стены.
• Даже у самого опытного мастера при оштукатуривании не обходится без отходов – часть раствора при наброске неминуемо падает на пол, и к дальнейшему использованию обычно считается нежелательной. То есть запас нужен безо всяких разговоров. В калькуляторе уже учтены дополнительные 10% к рассчитанным объемам.

Результат будет получен после нажатия на соответствующую клавишу. Показывается количество всех ингредиентов (цемента, песка, известкового тест и воды) в весовом и объемном исчислении. Опять, с приведением к наиболее удобным на стройках меркам – литрам и ведрам.

Перерасчет на бетономешалку в этом калькуляторе не сделан. По причине, о которой уже говорилось – удобнее, наверное, будет отталкиваться от какой-то выбранной площади участка.

* * * * * * *

Цементно-известковый раствор М75 –это и отличный состав для выполнения кирпичной кладки. Ничего дополнительно придумывать не нужно – пропорции в точности такие же. А единообразие раствора кладочного и штукатурного – вообще отличное сочетание, ввиду их идеальной адаптации между собой.

При расчетах кладочного раствора, правда, практикуется совершенно иной расчёт требуемого объема. Он в данном случае зависит от размерных параметров используемого кирпича и от выбранной схемы кладки – «в полкипича», «в кирпич», «в полтора…» и т.д. То есть приведенный выше калькулятор – не подойдет.

Не беда, на страницах нашего портала есть решение и для такого случая.

Сколько раствора потребуется для выполнения кирпичной кладки?

Казалось бы – банальный вопрос, мешай себе, пока стену не закончишь…Нет, с таким подходом не будет ни экономии, ни качества! Все можно и нужно рассчитать в соответствии с имеющимися правилами. В этом поможет калькулятор расчета объема и пропорций кладочного раствора – к нему ведет указанная ссылка.

Все о цементе: состав, разновидности способы производства на заводе и дома

Цемент – это искусственное порошкообразное вещество, которое выполняет функцию вяжущего при замешивании бетонной смеси. В сочетании с водой он образует пластичную массу, которая в дальнейшем застывает и становится камневидной. То, из чего состоит цемент, в первую очередь зависит от способа производства. В общем случае основой служит клинкер в сочетании с минеральными добавками и гипсом.

История цемента

Слово «цемент» происходит от латинского caementum, что переводится как «дробленый, битый камень». Это вещество стало результатом поиска способов справиться с низкой водостойкостью гипсовых и известняковых пород. С этой целью в их состав вводились водостойкие минеральные вещества. В самом начале ими выступали остатки кирпичей из обожженной глины и вулканические породы. Древние римляне применяли отложения пепла знаменитого вулкана Везувия – пуццоланы.

Оптимальная технология производства цемента была выработана много лет спустя, когда потребность в большом количестве недорого и прочного вяжущего не стала наиболее острой. Наибольший вклад в исследования внесли:

1. Каменщик Джон Аспинд, который в 1824 г. получил патент на портландцемент.
2. Русский строитель Егор Челиев, написавший в 1825 г. книгу о цементе для подводных работ.

Название портландцемент происходит от английского острова Портленд, состоящего из известковых пород. В Англии камни с этого острова считались самым престижным строительным материалом. Аспинду удалось получить искусственный камень, который по прочности и цвету был очень похож на указанный материал.

Но он изготавливался без обжига исходного сырья. Большее соответствие технологии тому, что сегодня является портландцементом, отмечается именно в процессе производства Челиева.

Из чего делают цемент: состав и основное сырье

В состав цемента входят следующие компоненты:

1. Известь (оксид кальция, CaO) – 60%.
2. Кремниевый диоксид (SiO2) – 20%.
3. Алюминий (глинозем, Al2O3) – 4%.
4. Гипс и оксиды железа (Fe2O3) – 2%.
5. Магния оксид (MgO) – 1%.

Указанное процентное соотношение перечисленных компонентов характерно для наиболее популярного вида цемента – портландцемента. Оно может несколько видоизменяться. Все зависит от технологии производства и класса цементной продукции.

Важно! Существованием различных видов и марок объясняется отсутствие точной химической формулы цемента. Всю важную информацию дают показатели минералогического состава.

Основное, из чего делают цемент – это клинкер. Так называют продукт обжига исходного сырья – известняка и глины, которые берут в пропорции 3:1. Клинкер – это полуфабрикат для получения цемента. После обжига при температуре до 1500 °C клинкер измельчают, в результате чего он оказывается представлен в форме гранул диаметром до 60 мм.

При измельчении в состав клинкера вводят добавки:

1. Гипс (CaSO42H2O), регулирующий сроки схватывания.
2. Корректирующие добавки (до 15-20%), улучшающие определенные свойства цемента: пластификаторы, присадки и пр.).

В качестве главного исходного сырья для производства цемента используются разные горные породы:

1. Ископаемые карбонатного типа. Могут иметь аморфную или кристаллическую структуру, которая определяет, насколько эффективно материал будет взаимодействовать с другими компонентами в составе при обжиге.
2. Осадочного происхождения. Это глинистое сырье с минеральной основой, которое при избыточном увлажнении становится пластичным и разбухает, т. е. увеличивается в объеме. Главная особенность материала – вязкость, которой обусловлено его применение при сухом процессе производства.

Советуем изучить подробнее: «Все, что нужно знать о суперпластификаторах, или как уменьшить расход цемента».

Среди карбонатных пород для производства цемента используются:

1. Мергелистый известняк, или мергель. Содержит в себе примеси глины, поэтому считается переходным материалом между карбонатными и глинистыми породами.
2. Мел – разновидность мажущего известняка, которая характеризуется легкостью в перетирании.
3. Ракушечник. Для него характерна пористая структура, которая не слишком устойчива к сжимающим нагрузкам.
4. Доломитовые породы. Из всех видов карбонатных пород отличаются самыми ценными физическими свойствами.

Глинистые породы

К глинистым породам, используемым при изготовлении цемента, относятся:

1. Глина. Основная разновидность глинистых пород с минеральными включениями в составе.
2. Суглинок. Отличается от глины увеличенной концентрацией пылеобразных частиц и песчаной фракции.
3. Лёсс. Менее пластичная горная порода. Для нее больше характерны пористость, рыхлость и мелкозернистость. В составе лесса могут присутствовать включения кварца или силиката.
4. Глинистый сланец. Из всех видов подобных пород имеет наиболее высокую прочность. При измельчении сланец преобразуется в пластинчатые частицы. В материале мало влаги, его характеризует стабильный гранулометрический состав.

С целью корректировки в состав цемента вводят специальные минеральные добавки. В первую очередь это модификаторы на базе ископаемых, содержащих:

1. железо,
2. кремнбелитовый
3. плавиковый шпат,
4. апатиты,
5. глинозем.

Еще корректирующие добавки могут быть представлены промышленными отходами с других производств. В качестве них используются:

1. пиритные огарки;
2. пыль из доменных печей;
3. белитовый шлам;
4. минерализаторы.

Применение добавок позволяет улучшить характеристики цемента и бетонного раствора, который готовится на его основе. Каждый из модификаторов придает смеси особые свойства, к примеру:

1. CemFrio – обладает противоморозным, пластифицирующим и ускоряющим действиями.
2. CemPlast – позволяет получить высокоподвижную бетонную смесь с повышенной удобоукладываемостью, а также повысить активность вяжущего, т. е. цемента, и обеспечить полноту гидратации.
3. CemAqua и CemAquaStop – гидроизолирующая дводоредуцирующаясное водоотталкивающее средство для обработки поверхностей.
4. CemBase – увеличивает прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и долговечность бетонных изделий.
5. Plastix – многофункциональная водоредуцирующая и пластифицирующая добавка, повышающая марочную прочность бетонных изделий.
6. CemFix – добавка-ускоритель, используемая для бетонных смесей, к которым предъявляются требования высокой ранней прочности.

Как делают цемент: 3 главных способа

Производство цемента в современных условиях осуществляется одним из трех способов:

1. Мокрым. Ее главная особенность – замена извести мелом, а также процесс производства с добавлением воды. Сырьем для изготовления здесь становится шихта (смесь исходных материалов) с влажностью до 50%.
2. Сухим. Эта технология с минимальными энергозатратами и себестоимостью, поскольку здесь несколько технологических операций объединены в один процесс. Поступая в шаровую мельницу, все компоненты одновременно и размалываются, и сушатся.
3. Комбинированным. Этот способ производства объединяет особенности процессов сухой и мокрой технологии. Здесь по результатам обжига получается полусухой состав с влажностью 18%.

Сухой способ производства

Как делают цемент по сухой технологии:

1. Исходное сырье подвергают дроблению.
2. Просушивают его до определенного уровня влажности.
3. Высушенную смесь измельчают до состояния муки.
4. Ее обжигают внутри вращающейся печи, после чего охлаждают и отправляют на склад.

Мокрая технология производства

В отличие от сухого метода изготовления здесь после измельчения компонентов к ним дополнительно добавляют воду. В результате получается не мука, а сырьевой шлам, который и попадает в печь на обжиг, а затем – в холодильник на охлаждение. Уже охлажденные клинкер подвергают измельчению и дополнению добавками.

Комбинированная технология изготовления

Комбинированный способ производства цемента объединяет в себе этапы сухого и мокрого:

1. Сначала по мокрой технологии получают сырьевой шлам.
2. Шлам подвергают обезвоживанию и гранулированию.
3. Гранулы проходят обжиг в печи, которая применяется для сухой технологии.

Бесклинкерный способ производства

В бесклинкерной технологии производства в качестве исходного сырья для изготовления цемента используют гидравлический или доменный шлак. Его также дополняют различными добавками и активаторами. Полученную шлако-щелочную смесь подвергают дроблению и перетиранию до порошкообразного состояния. Подобная технология производства имеет несколько преимуществ:

1. Повышение чистоты окружающей среды за счет переработки отходов металлургической отрасли.
2. Получение продукта с высокой устойчивостью к негативному влиянию окружающей среды.
3. Возможность производить цемент с разными свойствами и в широком спектре оттенков.
4. Более низкие затраты на электро- и тепловую энергию.

Виды цемента по составу и сфере применения

Видео: что такое шлакопортландцемент

Производство цемента на заводах

Изготовление цемента мокрым способом традиционно осуществляется отечественными цементными заводами. За рубежом чаще применяют сухую технологию. Ею пользуются цементные заводы в Китае, Турции и Египте. Белый цемент выпускается только одним российским предприятием – ООО «Холсим (Рус) СМ». Большая часто подобного вяжущего поставляется зарубежными компаниями, такими как:

1. AalborgWhite (Дания).
2. Cimsa/Adana (Турция).
3. «Холсим» (Словакия).

В общем виде технология производства цемента включает несколько этапов:

1. Смешивание всех компонентов для изготовления клинкера (75% известняка и 25% глины).
2. Обжиг исходного сырья при высокой температуре. На этом этапе и получают клинкер, который является основой для цемента.
3. Измельчение клинкера в шаровых мельницах. В результате должно получиться вещество порошкообразной консистенции. Шаровая мельница – это горизонтальные барабаны со стальными шарами внутри.

Советуем изучить подробнее: «Важная величина: как узнать время схватывания бетона».

Обратите внимание: чем меньше фракция помола клинкера, тем выше эксплуатационные характеристики и марка цементного состава.

Оборудование для производства цемента

Производства цемента на каждом этапе требует применения специального оборудования. Его делят на следующие категории:

1. для добычи исходного сырья;
2. для транспортировки сырья на место производства;
3. печь для обжига;
4. шаровые мельницы для измельчения и смешивания клинкера;
5. станки для фасовки готового цемента.

Как сделать цемент в домашних условиях

Получить цемент можно в домашних условиях, но только если иметь все исходные материалы и необходимое оборудование:

1. доменная печь для обжига при температуре 1500 °C;
2. дробилка для измельчения клинкера в муку.

В одном из способов домашнего изготовления цемента используются смола и сера. Полученный цемент можно применять для кладки плитки и кирпича, создания цементной стяжки. Технология изготовления следующая:

1. Растопить в металлической емкости 1 кг смолы, в огнеупорной емкости – 1 кг серы.
2. Соединить жидкие компоненты, перемешать до однородной консистенции.
3. Ввести 2 кг просеянного однородного песка и 3 кг оксида свинца (свинцового глета).
4. Постоянно подогревая смесь, размешивать ее до получения однородной массы.
5. Произвести обжиг в доменной печи и дать продукту отстояться.

В реальности с изготовлением цемента в домашних условиях возникают определенные трудности, поскольку для производства нужны печь для обжига и мельница для размалывания. В связи с этим в домашних условиях приходится несколько менять рецептуру цемента, используя для его изготовления воду, водную известь и каменную золу. Полученный раствор пригоден для заделки мелких трещин, причем использовать его необходимо сразу же после изготовления.

Видео: как сделать огнеупорный цемент из золы

Как делают белый цемент

Отличие белого цемента также заключается в составе. В нем содержится меньше железа, чем в сером, а еще присутствуют добавки:

1. минеральные,
2. гипс,
3. соли,
4. известняк и пр.

Исходным сырьем для изготовления белого цемента служат глинистые или карбонатные породы. Главное преимущество вяжущего – его белоснежный цвет, которая повышает декоративные свойства цементной смеси. Из-за этого белый цемент часто еще называют декоративным. В то же время ввиду более сложной технологии производства материал имеет более высокую стоимость.

Видео: стол из белого бетона в стиле Loft

Видео: как приготовить раствор на белом цементе

Видео: как и из чего делают цемент

Как правильно приготовить цементный раствор

Для замешивания цементного раствора необходимо соблюдать пропорции его составляющих. На 1 часть цемента приходится 3 части песка. Вода же добавляется в зависимости от того, насколько пластичный или вязкий нужно получить раствор. Также пропорции выбираются с учетом типа работ и марки цемента. К примеру, для приготовления раствора на стяжку пола пользуются пропорциями из таблицы:

Сначала между собой смешивают сухие фракции, т. е. цемент и песок. Только потом начинают небольшими порциями добавлять воду, постепенно доводя состав до нужной консистенции. В качестве наполнителя можно использовать не только песок, но еще и гравий или щебень.

Обратите внимание: лучше для замешивания раствора использовать осадочную воду, а не водопроводную.

Классы раствора для разных типов работ:

1. М50 или М100 – для штукатурных работ;
2. М50 или М100 – для возведения кирпичной кладки;
3. М100 или М200 – для стяжки пола;
4. М200 или М300 – для фундаментов и оснований.

Для замешивания раствора необходимо использовать специальный поддон или бетономешалку. Последняя позволяет получить смесь наиболее однородной консистенции.

Советуем изучить подробнее: «Что стоит знать при покупке цемента в мешках и как рассчитать количество».

Видео: цементный раствор, приготовления без инструмента

Видео: как правильно замешивать цементный раствор

В заключение

В современном мире цемент производится в большом количестве разных видов, что позволяет подобрать вяжущее для любых строительных работ. За счет применения различных добавок цементу можно придавать определенные свойства и использовать его в различных сложных условиях, например, для конструкций, эксплуатируемых под водой или при низких температурах. Цемент очень прост в применении, а также может быть приготовлен в домашних условиях, если знать его состав и общую технологию изготовления.

Технология производства цемента (процесс изготовления): сырье, основные способы, оборудование

Для проведения строительных или ремонтных работ используют различные материалы, в том числе цемент разных видов и марок. Его используют для подготовки бетонных, кладочных, штукатурных растворов, для производства железобетонных изделий. Но при этом редко кто знаком с технологией производства цемента.

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.
2. Гипса. Используется для регулирования процесса твердения цемента. Вводится в состав в количестве не более 5%.
3. 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.
2. Уменьшение времени затвердевания.
3. Увеличение прочности.
4. 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.
2. Глиноземистый. Отличается ускоренным твердением. Благодаря этому свойству его используют на объектах, которым необходима срочная реставрация, например, устранение разрушений после аварий, пожаров.
3. Магнезиальный. Основной компонент — оксид магния, добавляет составу прочности, повышает адгезию к древесине. Однако из-за повышенной склонности к коррозии используется редко.
4. Кислотоупорный. В процессе изготовления в состав вносится наполнитель — гидроксиликат натрия, затворяющийся жидким стеклом. Используется в кислотостойких бетонах и растворах.

Выпуском цементной смеси занимаются специализированные предприятия. Чтобы получить качественный продукт требуется специальное оборудование и знание технологии. От мощности предприятия и качества сырья зависит выбор способа производства цемента.

Технологический процесс предполагает выполнение ряда производственных этапов:

1. Добыча сырья, в состав которого входит гипс, глина, известняк.
2. Дробление известняка с приданием полученному продукту необходимой влажности.
3. Измельчение известняка. Смешивание его с глиной. Концентрация компонентов может меняться. Все зависит от характеристик используемого сырья. В основном соотношение составляет 3:1. В результате получается комбинированный, сухой или мокрый шлам.
4. Обжиг. Сырьевая масса отправляется в печь, разогретую до 1500 градусов, где спекается и превращается в гранулированную фракцию — клинкер.
5. Измельчение. Клинкер в специальных мельницах измельчается до порошкообразного состояния.
6. Подготовленные ингредиенты смешиваются в соответствии с рецептурой марки будущего цемента. В процессе смешивания добавляется гипс и специальные минеральные добавки.

Цементные составы изготавливаются по проверенным технологиям. В зависимости от состава и качества используемого сырья применяются разные методы подготовки исходных материалов.

Сухой способ

При производстве не используется вода. Основные материалы — глина и известняк, дробятся на специальном оборудовании. Сушатся, перемалываются в муку. Смешиваются при помощи пневматического инструмента и подаются на обжиг.

Клинкер, что образовался после обжига, измельчается до установленной фракции, фасуется в подготовленную тару и перевозится на склад. Производство цемента сухим способом позволяет снижать производственные затраты. Но требует повышенной однородности основных материалов. К тому же является опасным, с точки зрения экологии.

Мокрый способ

Преимуществом данного метода изготовления цемента является возможность точно подобрать необходимый состав шлама, несмотря на неоднородность исходного сырья. Шлам при таком способе приобретает жидкую консистенцию. В нем содержится около 40% жидкости.

Прежде чем сделать конечный продукт, шлам помещается в специальные технологические бассейны для корректировки состава. Затем отправляется во вращающиеся печи для обжига.

Температура обжига превышает 1000 градусов, поэтому изготовление цемента мокрым способом требует больших энергозатрат. Но дает возможность получать продукт высокого качества.

Комбинированные способы

Технология предполагает объединение сухого и мокрого способов производства цемента. Один из них может быть взят за основу, а второй — выступать в качестве дополнения. На разных предприятиях эти способы имеют различия. Все зависит от особенностей имеющегося оборудования для производства цемента, близости к месту добычи сырья, а также от потребностей на установленные марки продукта.

Если за основу взят мокрый метод, то сырье вначале смешивается, а затем обезвоживается в специальных сушилках с фильтрами почти до сухого состояния. Только после этой процедуры отправляется в печь. Такая технология позволяет уменьшать теплозатраты, поскольку в процессе обжига почти нет испарений.

Когда в основе лежит сухой способ, в процессе гранулирования готовой смеси используется вода. В обоих случаях влажность клинкера, отправляющегося в печь, около 10-18%.

Белый цемент, производство которого несколько отличается от технологии выпуска серого продукта, может выпускаться как мокрым, так и сухим способом. Отличается технология тем, что исходное сырье обжигается при высокой температуре и затем быстро охлаждается водой.

Клинкер этого вида продукции складывается из минеральных добавок, известняка, гипса, соли и других компонентов. Исходное сырье готовится из карбонатной и глинистой породы: известняка, каолиновой глины, отходов обогащения, кварцевого песка.

Основным достоинством и отличительной чертой белого цемента является его белоснежность. Но его производство обходится намного дороже по сравнению с серым продуктом.

В условиях автономного существования, вам придётся полагаться только на себя. И на всё то, что удастся утащить с собой, как в руках, так и в голове. На первых порах, можно и в землянке прожить, но потом лучше обзавестись более качественным и надежным жилищем, для этих целей изготовив цемент своими руками.

Ну а что, если в древние времена какие-то там примитивные римляне уже производили цемент, почему бы вам, взрослому и умелому человеку, снабженному самыми полезными знаниями человечества, не приступить к изготовлению цемента? Да легко.

Как сделать цемент своими руками

Есть одна маленькая сложность – древние римляне при изготовлении цемента ориентировались на крупнозернистый белит, который разве что через год застывания нужную прочность приобретает, а современный цемент формируется на основе почти гомогенного алита, который за 28 дней полностью схватывается. Вот только для получения алита нужны реально высокие температуры, поддерживающиеся довольно долгое время — минимум 4 часа.

Но возвращаемся к изначальной теме. Для начала, нужно найти глину. Наличие в ней примесей всякой гадости, типа гипса и доломита, серьёзно портит качество продукта, поскольку при нагревании будут образовываться не необходимые нам силикаты кальция или даже гидросиликаты кальция, а другие химические соединения. То же самое касается известняка. Радует только, что как европейская часть России, так и Кавказ, Урал и Сибирь, богаты как на глинозёмы, так и на известняк. С примесями, но всё же.

Процесс изготовления цемента

Если кратко, то дальнейшее изготовление цемента своими руками выглядит так. Берём известняк – мел, ракушечник или что-то в этом духе — даже мрамор, который тоже к известнякам относится. Берём глину – каолин, глинозём, или что-то похожее. Измельчаем всё это до порошкообразного состояния и перемешиваем в пропорции 3 части известняка на 1 часть глины. А затем – засовываем всё это на 4 часа в печь, способную поддерживать температуру в районе 1450°С. Ещё и обеспечивающую хорошую внутреннюю вентиляцию, и, по возможности, позволяющую ещё и вращать спекающуюся массу – клинкер. То есть на этом этапе можно уже закрыть статью и в принципе дальше не читать. Потому как без специального оборудования изготовить своими руками цемент, а точнее — полноценную цементную смесь, не получится никак. Хотя, варианты всегда есть…

Впрочем, в идеально сложенной русской печи, заправленной дровами из ясеня или бука, может получиться добиться температуры под 1000 градусов. В принципе, этого уже почти достаточно для получения клинкера довольно говнистого качества, с преобладанием белита и некоторым процентом алита. Но это уже хоть что-то. Так что как следует по***вшись, можно найти в русской печи область, где можно проводить выпекание клинкеров. Вращать, конечно, область запекания придётся «вручную».

Готовые клинкеры потом необходимо измельчить и смешать с какими-нибудь интересными порошковыми добавками, типа гипса, чтобы его где-то процентов 5 от общей массы получилось. Получится почти полноценная цементная смесь. Ужасного качества, но пригодная для дальнейшего использования.

Что касается приготовления цементного раствора и бетонных смесей, то это уже совершенно иной разговор. Ещё более сложный и скучный. Поскольку существует огромное количество различных вариантов, предназначенных для решения различных задач.

Существует глиноземистый цемент, который, благодаря определённому проценту примеси глинозёма, способен даже в зимнее время в течение суток затвердевать наполовину. Есть цемент расширяющийся, который при застывании увеличивается в объеме, в отличие от обычно. Есть цемент пуццолановый, который демонстрирует пониженную теплопередачу, поэтому может использоваться для утепления помещения.

Но всё это реально сложные штуки, которыми вряд ли кто-то будет пользоваться в условиях автономного существования. Поскольку даже при соблюдении всех возможных условий изготовления цемента, вам вряд ли получится изготовить своими руками цемент, по качеству хотя бы приближающийся к марке 200 – нижней категории промышленных цементов. С другой стороны, базовые задачи ваш самодельный цемент выполнять будет, а больше от него ничего и не требуется. Только застывать ему понадобится долго.

Про приготовление конкретно самодельного бетона и различных шпаклёвочных смесей на основе сделанного своими руками цемента поговорим в следующий раз. Там тоже свои тонкости имеются, вроде процента и качества песка и дополнительных добавок.

А вот так предлагает сделать своими руками цемент из древесного пепла проект Primitive Technologies:

Способы изготовления цемента в домашних условиях

Цементы с едкой известью
Приводим несколько наиболее известных способов приготовления цемента с едкой известью, так называемый универсальный или казеиновый цемент: свежий творог из снятого молока, тщательно отжатый от сыворотки, высушивается тонкими слоями и превращается в порошок. 10 частей этого порошка и 1 часть порошка едкой извести размешивают с таким количеством воды, чтобы получилась полужидкая кашица, которую и употребляют немедленно.
Цемент для комнатных полов (для заделки трещин, щелей и т.п.). Водная известь смешивается с каменноугольной золой и водой до получения полугустой, кашицеобразной массы.
Замазка для железа (замазка для паровых котлов, железной утвари, заполнения дыр и скважин в железе) готовится из 30 частей мелко истолченного графита, 15 частей едкой извести, 40 частей бланфикса (баритовых белил), которые замешиваются до надлежащей консистенции с лаком на льняном масле.
Диамантик, или алмазная замазка, приготовляется из 30 частей свинцового глета, 10 частей едкой извести, 20 частей мыла, 50 частей графита, смешанных до надлежащей консистенции с льняным маслом.
Замазка для цинка состоит из 20 частей едкой извести и 4 частей серного цвета, смешанных с 10 частями горячего раствора клея в 7 частях Горячей воды; употребляется в свежем виде.
Наконец, печная замазка: берутся в равных количествах графит, песок, костный уголь, водная известь и смешиваются с бычьей кровью или свежим влажным творогом; употребляется сразу же после приготовления.
Глицериновый цемент
Способ приготовления этого цемента самый простой. Берется свинцовый глет и растирается самым тщательным образом в тончайший порошок, который затем высушивается в печи при высокой температуре и смешивается с глицерином до получения жидковатой массы той же консистенции, что и портландский цемент. Приготовленный этим способом цемент не только может заменить портландский во всех без исключения случаях, но и превосходит его своей твердостью и сопротивляемостью. Глицериновый цемент быстро затвердевает на воздухе и в воде; абсолютно непроницаем для влаги; при затвердении объем его почти нисколько не изменяется, благодаря чему этот цемент не дает ни малейших трещин, ни малейших скважин. Глицериновый цемент не боится и температуры, даже очень высокой, о чем можно судить по тому, что, как показали опыты, он без всякого изменения выдерживает нагревание до 300’С. Наконец, еще одно прекрасное свойство глицеринового цемента: он очень прочно склеивает различного рода предметы из фарфора, фаянса, простой глины и т.д., причем склеенные части не боятся даже горячей воды, ни вообще высокой температуры. Словом, глицериновый цемент по своим превосходным качествам представляет собой «идеал цементов».
Китайский цемент Чио-Лиао
Недавно раскрыт способ приготовления одного из лучших и замечательнейших китайских цементов, одинаково годного как для склеивания кожаных, мраморных, гипсовых, так и фаянсовых, фарфоровых и других изделий. Способ приготовления этого цемента весьма несложный: 54 весовые части гашеной извести смешивают с 6 весовыми частями квасцов в порошке; затем к ним добавляют 40 весовых частей хорошо взбитой свежей крови (например, теленка, свиньи, курицы), после чего всю смесь тщательно растирают до получения совершенно одинаковой массы тестообразной консистенции. В таком виде цемент употребляется для склеивания изделий из вышеназванных материалов.
В более же жидком состоянии он может служить краской для покрытия предметов, которым желают придать прочность и непромокаемость. Двух-трех слоев такого состава, последовательно наложенных на картон, совершенно достаточно, чтобы придать последнему прочность дерева.

Цемент для склеивания различных минералов
Хорошим составом для склеивания различных минералов (гранита или тому подобных камней) может служить замазка из свинцовых белил, мастики и воска. Приготовляется она следующим образом: берут на 6весовых частей мастики 1 часть свинцовых белил в виде плиток и растирают то и другое в тончайший порошок. Затем, распустив на слабом огне белый воск, добавляют понемногу порошок, постоянно тщательно размешивая смесь. Когда все количество порошка мастики и белил будет распущено в растопленном воске и вся масса хорошо размешана до однородной консистенции, то замазка вполне уже годна для склеивания камней. Замазке этой нетрудно придать ту или другую окраску, смотря по цвету склеиваемых камней; для этого часть белил заменяют соответствующего цвета сухой, стертой в порошок краской. Указанная замазка весьма прочно склеивает различные камни и вполне пригодна для исправления особенно мелких предметов.
Цемент для камней и плит
Лучшими составами для цементирования камней и плит считаются следующие: по 1 весовой части смолы и серы, расплавленных в отдельных сосудах, смешивают вместе и к полученной смеси добавляют, постоянно размешивая, 3 части свинцового глета и 2 части толченого песка. Песок и глет предварительно высушивают и тщательно измельчают. Также хорошим цементом является смесь из 1 весовой части серы, такого же количества вара (каменноугольного пека) и 1/10 части воска. Смесь эту плавят и добавляют к ней 2 части толченого кирпича. Чтобы цементировать таким составом песчаные плиты или заливать ими пазы, плиты должны быть предварительно хорошо высушены, а поверхности, заливаемые цементом, смазаны олифой. Употребление вышеприведенных составов особенно выгодно в тех случаях, когда камни подвергаются действию сильного жара или холода, а также дождя или снега. При таких условиях эти составы дают, как показал опыт, несравненно лучшие результаты, нежели рекламируемые цемента разных марок.
Цемент для склеивания разбитых оселков
Прежде всего необходимо тщательно вымыть разбитые куски от грязи и жира в щелочной воде. После этого части, которые должны соприкасаться, тщательно посыпают шеллаком и нагревают на плите до тех пор, пока шеллак не расплавится и не заполнит поры. Нагревание должно производится на гладкой плите, и пламя не должно касаться кусков, иначе они могут треснуть в другом месте. По этой же причине не следует их слишком перегревать. Когда шеллак расплавится, куски складывают вместе, нажимают один на другой и оставляют зажатыми в струбцине, пока склеенные куски не охладятся. Соединенные таким образом куски настолько прочно склеиваются друг с другом, что не уступают целому оселку. Хорошо выполненное склеивание не оставляет следов.
Цемент для склеивания стекла
Приводим следующие составы, которые могут служить для склеивания стеклянных предметов.
1) Берут 1 часть едкой извести (в порошке), хорошо перетирают с 2,5 частями свежего яичного белка и затем, разбавив смесь 1 частью воды, добавляют 5,5 частей гипса, после чего состав сразу наносится на изломы стекла. Состав употребляется только раз и не хранится.

2) Хорошим оказывается также состав из тщательно отжатого творога, к которому примешивается такое количество жидкого растворимого стекла (Wasserglas), чтобы получилась масса консистенции меда. Этот состав готовится заново каждый раз, когда в нем появляется необходимость.
3) Растворяют 10 частей желатина на слабом огне при легком нагревании с 15 частями уксусной кислоты (эссенции) и к полученному раствору добавляют 5 частей растертого в порошок двухромовокислого аммония. Состав сливается в баночку из темного стекла и хранится в темном помещении.
4) Берут 80 частей белого вара (пека), кипятят его до полной выварки воды, снимают с огня, смешивают с ним, хорошо растирая, 12 частей сала и постепенно добавляют порошок красной охры до придания всей массе твердой консистенции. Приготовленный таким способом цемент перед употреблением разогревают, пока он не станет мягким. Цемент быстро твердеет и крепко держит.
Цемент для склеивания стеклянных пластинок
Обыкновенный клей для такого склеивания непригоден. Лучшим оказывается следующий состав: в наглухо закрывающемся сосуде готовят смесь из 1 части мастики, 0,5 части аммиачной смолы, известной в продаже под названием гуммиаммиака, и 6 частей спирта (85%). Сосуд затем ставят в теплое помещение, пока мастика и гуммиаммиак не распустятся полностью. Одновременно с этим готовится другой раствор: 2,5 части рыбьего клея обливают 10 частями спирта (85-90%) и 15 частями воды, предварительно профильтрованной. Смесь в хорошо закрытом сосуде оставляют в покое на сутки, после чего в водяной бане подогревают, пока клей не распустится. Тогда оба приготовленных раствора, слегка подогретых, смешиваются вместе, фильтруются через полотно и состав готов к употреблению. Для склеивания стеклянных пластинок поверхности их предварительно промываются спиртом, вытираются насухо, затем покрываются тонким слоем вышеуказанного состава, накладываются друг на друга и держатся связанными, пока состав не высохнет.
Этим способом пластинки прочно склеиваются и стекло сохраняет свою первоначальную прозрачность.
Цемент для наклейки стекла
Приводим два рецепта цементов. Распустить на слабом огне 125 г истолченной в порошок канифоли, 36 г белого воска и 75 г железного сурика (колькотар). Затем, когда получится жидкая масса, снять смесь с огня и осторожно (подальше от огня!) добавить 18 г терпентина (очищенного скипидара) и размешивать деревянной палочкой до полного охлаждения, после чего состав готов к употреблению.
Распустить на огне 10. частей смолы обыкновенной с 1 частью желтого воска и полученной смесью наклеить стекло на металл.

Цемент для соединения разбитых углей для дуговых ламп
Замазка состоит из 12 частей бронзового порошка и 18 частей натрового жидкого стекла (36+ по Боме).
Для этой же цели можно употреблять также смесь из 1 части цинковых белил, 1 части перекиси марганца (в порошке) и 1 части жидкого стекла. В эту смесь нужно добавить еще немного хорошо истолченных дуговых углей.
Для того чтобы испытать, хорошо ли склеились куски дуговых углей, берут в руку несколько склеенных углей и прислушиваются, хорошо ли они звенят от легких постукиваний; если хорошо, то они могут идти в дело. Однако склеенные угли не следует сразу пускать в дело, лучше оставить их просохнуть в течение полусуток.
Цемент для прикрепления ножей и вилок к ручкам
Для этого рекомендуется множество различных составов. Самый простой способ прикрепления следующий: порошком канифоли наполняют все отверстия в ручке и, нагрев металлический стержень ножа или вилки, вставляют его в отверстие; расплавляющийся при этом порошок канифоли, остыв, затвердевает и довольно прочно держит нож или вилку в ручке.
Но при таком скреплении ножи и вилки нельзя мыть в горячей воде. В этом отношении следующие составы дают более удовлетворительные результаты: готовят смесь из 1 весовой части воска с 3 частями канифоли и, наполнив этой смесью отверстие в ручке, вставляют ножи и вилки. Таким же образом употребляются в горячем расплавленном состоянии и следующие составы: к 2 частям по весу расплавленного шеллака примешивают 1 часть отпущенного мела или сплавляют вместе 8 частей канифоли, 2 части воска и 4 части крокуса.
Специально для металлических ручек рекомендуется следующий состав: 3 части серы сплавляются в 5 частях канифоли и 1 части церезина (минеральный воск). Когда смесь сплавится в однородную массу, добавляют к ней, хорошо размешивая, 2 части кирпича, истолченного в мелкий порошок. Этой горячей массой наполняют отверстия и вставляют ножи и вилки. При помощи такого состава ножи и вилки держатся в ручках очень прочно.
Черенки для ножей и вилок.
Черный цвет у черенков ножей и вилок можно восстановить, протерев их несколько раз железным купоросом. Если это средство окажется недейственным, можно смочить черенки раствором танина и насухо вытереть газетной бумагой.
Цемент для глиняной посуды
Этот способ состоит в следующем. В посуду, подлежащую ремонту, кладут 3-4 куска сахара, обливают их водой и ставят на сильный огонь. Когда сахар превратится в сироп, им обливают трещину по нескольку раз, продолжая держать посуду на огне. Проникая в поры, сироп обугливается и образует здесь род цемента, полностью заполняющего трещину. Рекомендуем этот способ преимущественно для химических лабораторий, где глиняные колбы часто трескаются от сильного огня. Но тот же способ вполне пригоден и в домашнем обиходе по отношению к глиняной посуде, употребляемой для варки пищи. Образующаяся в трещине обугленная масса не придает пище никакого постороннего вкуса; сама же трещина заделывается этой массой до того прочно,что исправленная посуда может служить наравне с новой.
Цемент для фарфора и фаянса
Для этой цели рекомендуем следующий состав. Берут 125 г свежего, хорошего качества творога и промывают его водой, сильно отжимая до тех пор, пока стекающая вода не станет светлой. Затем творог, промытый таким образом и хорошо отжатый, кладут в фарфоровую ступу, добавляют туда белки от 3 яиц и сок, выжатый из 7-8 головок чеснока. Все это хорошо растирают в ступке, после чего примешивают понемногу мелко истолченную жженую известь до тех пор, пока вся смесь не превратится в крутую твердую массу. В таком виде полученный состав готов к употреблению и хранится в хорошо закупоренной баночке с широким горлом. Чтобы склеить им какой-нибудь разбитый фарфоровый или фаянсовый предмет, небольшое количество его слегка смачивают водой, покрывают им равномерно поверхности излома и, быстро скрепив разбитые части, дают составу полностью высохнуть в темноте. По свидетельствам, склеенные этим составом предметы из фарфора или фаянса хорошо выдерживают огонь b кипяток.
Цемент для янтаря
Вот простой и хороший способ для склеивания разбитых янтарных вещей (мундштуков и т.д.). Приготовить слабый раствор в воде едкого калия, смочить этим раствором поверхность янтаря, подлежащую склеиванию, и затем, слегка подогрев, сильно прижать сломанные части друг к другу. Последние склеиваются очень прочно, и, если части подогнаны хорошо, не остается даже ни малейшего следа в местах склейки.
Цемент для склеивания изделий из целлулоида
Ввиду широкого применения целлулоида, допускающего имитацию (подделку) слоновой кости, черепахи, кораллов и т.п., будет полезно указать простой и легкий способ склеивания сломанных вещей из этого состава. Достаточно смочить изломы уксусной кислотой или эссенцией, затем, плотно прижав их друг к другу, держать в таком виде. некоторое время. Если поверхность излома подогнана хорошо, части склеиваются очень прочно. Действие уксусной кислоты основано на растворении целлулоида в местах смачивания, который затем вновь затвердевает и таким образом изломы склеивается.
Как придать портландскому цементу свойство противодействия сильному морозу
Опыты, произведенные в этом направлении австрийским инженером Рейнгофером, заслуживают внимания. Оказывается, что водный раствор соды вполне предохраняет портландский цемент от вредного действия на его качества сильного холода. Для опытов был изготовлен известковый раствор из 1 части по объему портландского цемента, 1 части извести и 3 частей песка. К этой смеси добавлено водного раствора соды с таким расчетом, чтобы на каждый литр цемента приходился 1 кг соды, распущенной в 3 литрах воды. Приготовленная таким образом известковая замазка была подвергнута в течение 14,5 часов действию низкой температуры -32+С, а затем высушивалась в течение 3 часов, и при всем этом цемент полностью сохранил свои качества, не обнаруживая ни малейшего изменения. Отсюда очевидный вывод, представляющий для практики большое значение: заливку портландским цементом можно производить и при сильных морозах, не боясь отрицательного воздействия последних, если к цементу будет добавлен водный раствор соды (углекислый натрий) в пропорции, близкой к вышеуказанной.