Цемент

В составе любого раствора или бетона содержится цемент, являющийся основным компонентом смеси. На бетонных заводах компании «Современные Бетонные Технологии» используется цемент с различными характеристиками прочности, соблюдаются условия хранения, производится его активация.

Цемент является основным материалом в строительстве любого масштаба. На основе цемента изготавливаются смеси для кладочных растворов и бетонов. Цемент широко используется для отделочных работ, при бетонировании полов и изготовлении цементной стяжки. Даже в производстве асфальта применяется цемент. На сегодняшний день цемент и его производные — товарный бетон, раствор для кладки, различные бетонные формы; самый востребованный строительный материал.

Производство цемента прошло достаточно долгую эволюцию, несмотря на то, что состав цемента остается практически неизменным уже в течение 150 лет. Благодаря технологическому прогрессу удалось достичь огромных масштабов производства. Первым этапом является добыча сырья — известняка, глины и гипса. На сегодняшний день практически любой регион имеет такое сырье в избытке. Затем производится высушивание, измельчение и перемешивание компонентов. На данном этапе смешивается глина с известняком в пропорции 1:3. Далее различными методами из первичного сырья получают так называемый шлам.

После получения шлама необходимо произвести его обжиг при температуре порядка 1500 °С. Происходит спекание шлама. Новый продукт называется клинкером, который измельчают до порошкового состояния. И вот только после этого добавляется порядка 5-10% процентов гипса и различные минеральные добавки. После чего процесс производства считается завершенным. В зависимости от вида добавки можно получить цемент с различными свойствами.

Компания «Современные Бетонные Технологии» предлагает широкий ассортимент строительных материалов: цемент, раствор, бетон и другие. Приготовление цементного раствора требует четкого соблюдения технологии. Современное оборудование нишей компании обеспечивает высокое качество выпускаемых продуктов.

Выделяют огромное множество различных типов цемента: белый цемент, цемент быстротвердеющий, гидрофобный цемент, цемент напрягающий, цветной цемент, сульфатостойкий цемент и многие другие. Наибольшее распространение получил портландцемент (название произошло от английского Портланд). Собственно, все перечисленные выше типы, так или иначе, являются модификациями портландцемента.

Важнейшим свойством цемента является его способность твердеть при вступлении во взаимодействие с водой. Качество цемента определяется его активностью — прочность на сжатие особых образцов, полученных при приготовлении цементного раствора. Существует стандартизированная процедура по определению активности раствора цемента. Она заключается в проверке образцов-балок стандартного размера (4х4х16 см) по прочности на изгиб в кгс/м2. По результату измерения определяется марка, например М-100.

Любой цемент с течением времени теряет свою активность. Например, всего за месяц хранения цемент может потерять до 10% своей первоначальной активности. Это нужно принимать во внимание, как на крупном производстве производных цемента — бетонных смесей, так и при бытовом использовании. Правильное хранение цемента поможет сохранить цемент в пригодном для использовании состоянии, но не гарантирует заявленное качество. Поэтому на предприятиях, занимающихся изготовлением бетонных смесей и приготовлением цементного раствора (например, на бетонных заводах компании «СБТ») предусмотрен специальный график закупок цемента в соответствии с потребностями производства. Второй момент — это хранение цемента в специальных герметичных объёмах — силосах, в которых поддерживается максимально низкая влажность. Кроме того, на производстве компании «СБТ» периодически проводится активация цемента, позволяющая поддерживать портландцемент в надлежащем качестве.

Как изготавливается цемент

Тонко перемолотые и тщательно перемешанные сырьевые материалы нагреваются до спекания (около 1450°С) обычно в больших вращающихся печах. При этом между сырьевыми материалами происходит химическое взаимодействие, и частично сплавленный или «спекшийся» материал, выходящий из этих печей в виде гранул называется клинкером. Клинкер состоит из трёх основных клинкерных минералов: трехкальциевый силикат (алит) ЗСаО•SiO2 или С3S — 45...65%, двухкальциевый силикат (белит) 2СаО•SiO2 или С2S — 10..40%, четырёхкальциевый алюмоферрит 4СаО•Fе2О3•Аl2О3 или С4АF — 2...18%, трехкальциевый алюминат ЗСаО•Аl2О3 или С3А — 2...15%.

В зависимости от преимущественного влияния того или другого минерала (его повышенного содержания) клинкер и приготовленный из него цемент называются, соответственно, алитовым, белитовым, алюмоферритовым или алюминатным. Различные виды цементов получают помолом клинкера с добавлением гипса и других специальных добавок.

Как происходит твердение цемента

Затворенное водой цементное тесто сохраняет в течение некоторого времени приобретенную текучесть. По мере протекания реакций гидратации коллоидный раствор приобретает все большую вязкость, и цементное тесто начинает терять свою подвижность или «схватываться».

Момент начала потери подвижности характеризует параметр «начала схватывания». До этого момента при укладке бетона цементное тесто и материалы на его основе могут сколько угодно подвергаться перемешиванию или другому принудительному воздействию без опасения потери прочности затвердевшего цементного камня.

При дальнейшем загустевании постепенно образуется пространственная кристаллическая структура. Момент ее образования будет характеризовать «конец схватывания» цементного теста. Любое физическое воздействие, приводящее к хотя бы частичному разрушению образовавшейся пространственной кристаллической структуры, будет приводить к потере прочности затвердевшего цементного камня.

Численные значения времени начала и конца «схватывания», также как и «нормальная густота» цементного теста, определяются на «Приборе Вика». Параметры этого прибора выбраны совершенно условно, поэтому периоды времени, устанавливаемые этими испытаниями, характеризуют лишь промежуточные этапы процесса твердения, а не какие-либо определенные изменения, происшедшие в цементном тесте. Однако к физическому состоянию материалов на основе цемента следует относиться внимательно. После загустевания нельзя пытаться их укладывать в конструкцию или разводить смесь водой для приобретения ей первоначальной подвижности, так как все это будет приводить к потере прочности, и запроектированная прочность не будет достигнута в запланированные сроки.

Почему нельзя смешивать цементы разных марок и разных заводов

В зависимости от применяемого сырья и технологии производства клинкера минералогический состав его на разных заводах может иметь существенные различия, так как помимо четырех основных клинкерных минералов будет образовываться множество промежуточных различных по химсоставу минералов. Режим охлаждения клинкера будет определять степень закристаллизованности минералов, то есть какая часть их останется в стекловидной форме. Кроме того, при помоле в клинкер вводятся различные активные минеральные добавки и интенсификаторы помола. Поэтому каждая марка цемента имеет свои сроки схватывания и скорость набора прочности. Несовпадение разных смешанных цементов по этим параметрам может приводить к нарушению структуры твердеющего цементного камня и к потере прочности. Особенно к большим неприятностям смешивание может приводить в случае их использования в бетонах с химическими добавками-модификаторами, так как каждый цемент требует своей оптимальной дозировки добавки для получения максимального эффекта от ее использования.