Azu54.ru

Строительный Инструмент
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология производства цемента в промышленных и домашних условиях

Технология производства цемента в промышленных и домашних условиях

как делают цемент

Процесс производства цемента достаточно сложен и трудоемок. Он требует наличия специального оборудования и соблюдения технологических норм и условий. Все это сказывается на конечной стоимости цемента. В статье будут рассмотрены особенности приготовления цемента в заводских и домашних условиях, а также рассмотрено необходимое для этого оборудование.

Из чего делают цемент?

Карьер известняка и глины

Карьер известняка и глины

Первый этап производства начинается в известняковом карьере, когда с помощью горнодобывающих машин из почвы изымают компоненты будущего цемента. Чтобы строительный материал имел требуемую прочность, для производства выбирают известняк, который лежит близко к поверхности. В его составе, в большом количестве, присутствует кремний, железо и окись алюминия. Если копать глубже, то порода будет чище, но с большим содержанием углекислого кальция. Добытый камень, по необходимости, сортируют и отправляют на производство, где меняют пропорции, чтобы получить цемент разных марок.

Производство цемента

Цемент пользуется огромной популярностью в строительстве. Его применяют как самостоятельно, так в качестве компонента многих строительных составов (к примеру, в производстве железобетона и бетона). Изготовление цемента – дорогостоящий и энергоемкий процесс. Заводы размещают в непосредственной близости к месту добычи сырья, из которого в дальнейшем будет создаваться продукт.

Производство цемента

Производство цемента включат 2 этапа:

  • получение клинкера,
  • измельчение клинкера и введение добавок.

На получение клинкера приходится приблизительно 70% себестоимости стройматериала.

Начинается все с добычи сырьевых материалов. Как правило, добыча известняка осуществляется путем сноса части горы, после которого открывается слой желто-зеленого известняка. Глубина залегания известнякового слоя – приблизительно 10 м, толщина – в среднем 0,7 м. После того, как сырье доставлено на завод, производится обжиг в специальной печи при температуре +1450°С, в результате которого получают клинкер.

Читайте так же:
Обработка бурового раствора от цементного загрязнения

На второй стадии производства цемента осуществляют дробление клинкера, гипсового камня, сушка добавок. Затем производится помол клинкера вместе с добавками и гипсом. Гипс добавляют в размере 5% от общей массы, добавки вводят в зависимости от типа смеси.

Однако, учитывая тот факт, что технические и физические характеристики сырьевого материала могут отличаться, для каждого типы сырья предусмотрен свой способ подготовки.

Производство цемента сухим способом

Способы производства цемента:

  • мокрый,
  • сухой,
  • комбинированный.

Изготовление цемента мокрым способом

Мокрый способ предусматривает изготовление цемента с применением карбонатного компонента (мела) и силикатного компонента (глины). Также используются железосодержащие добавки (пиритные огарки, конверторный шлам и пр.). Влажность мела не должна быть более 29%, а влажность глины – не выше 20%. Называется этот способ производства цемента тому, потому что измельчение сырья осуществляется в воде, на выходе образуется шихта в виде суспензии на водной основе. Влажность шихты – 30-50%. Далее производится обжиг шлама в печи, в результате которого выделяется углекислота. Образовавшиеся шарики-клинкеры перемалывают в тонкий порошок под названием цемент.

Производство цемента сухим способом

Производство цемента сухим способом

Данный способ по праву считается наиболее экономически выгодным. Особенность его в том, что на всех стадиях используются материалы только в сухом состоянии. Выбор схемы производства цемента определяется химическими и физическими характеристиками сырья. Наиболее востребованным признано изготовление материалов во вращающихся печах, в котором используются глина и известняк.

После того, как глина и известняк прошли измельчение в дробилке, их сушат до требуемого состояния (влажность — не более 1%). Просушка и измельчение производиться в сепараторной машине, после чего смесь отправляется в циклонные теплообменники, где находится не боле 30 секунд. Далее идет стадия, на которой производиться обжиг сырья с дальнейшим перемещением в холодильник. Затем клинкер направляется на склад, где происходит его перемалывание и фасовка. Подготовка гипса и добавок, а также хранение и транспортировка цемента идентичны тем, которые производятся при мокром способе.

Читайте так же:
Как сделать форму для заливки цементом

Комбинированный вариант производства цемента

Шлам получают «мокрым» способом, после чего смесь обезвоживается в специальных фильтрах до того момента, пока уровень влажности не достигнет 16-18%. Далее сырье отправляют на обжиг. Второй вариант комбинированного способа производства цемента предусматривает сухое изготовление сырьевой массы, в которую затем вводят 10-14% воды и гранулируют. Размер гранул не должен превышать 15 мм. Далее производится обжиг.

Производство цемента комбинированным способом

Для каждого способа производства используют свое оборудование и определенную последовательность операций.

Современные производства ориентируют деятельность на получение материала сухим методом. Его по праву считают будущим цементной промышленности.

Сульфатостойкий аналог

Данная разновидность обладает стойкостью к воздействию минерализованной воды, малым тепловыделением, повышенной морозостойкостью, более медленным отвердением. На сульфатостойком портландцементе изготавливаются железобетонные конструкции, подвергающиеся воздействию морской воды, то есть воздействию сульфатной среды. Особенно хорошо проявляются его качества в условиях повышенной влажности и скачков отрицательных и положительных температур.

Если сравнить производство сульфатостойкого цемента и общую массу всего портландцемента, то в процентном соотношении оно составит всего 2,5%. Чаще всего основа для сульфатостойкого цемента делается на портландцементе М400.

Но если в соприкосновении с морской водой бетон из сульфатостойкого цемента проявляет свои лучшие качества, то перед водой, обладающей небольшой жесткостью, он бессилен и конструкции подвергаются коррозии. Следовательно, конструкции, состоящие из этого вида бетона, не следует применять в местах, где много пресной воды.

Бетон из сульфатостойкого цемента используется для сооружений опор мостов, свай, молов, различных подводных океанских и морских сооружений. Наиболее экономичным вариантом считается использование сульфатостойкого пуццоланового портландцемента.

Выбор цемента и пропорции

Пропорциональные отношения для бетонного раствора зависят от типа будущей постройки. Насколько прочной она должна быть, насколько износоустойчивой и огнеустойчивой?

Читайте так же:
Организации по закупке цемента

Определившись с типом постройки и подобрав к ней необходимую марку бетона, нужно выбрать марку цемента.

Требуемая марка бетона (по проекту)Марки цемента,
в естественных условиях твердения
рекомендуемые/допустимые
М100300
М150300/400
М200400/300, 500
М250400/300, 500
М300400/ 500
М350400/ 500
М400500/ 550, 600
М450550/ 500, 600
М500600/ 550, 600
М600600/ 550

По таблице видна закономерность, что для получения бетонов М150, М200, М250, необходимо вяжущее с показателем, превышающим данные в 2 раза (для 150 – 300, для 200 – 400).

Самые распространенные марки вяжущего для строительства – М400 и М500.

Если замес осуществляется вручную, основными пропорциями приготовления для каждой из марок бетона являются:

при выборе марки цемента М400 —

  • для М100 (или класса бетона В7,5) – на 1 кг сухого цемента приходятся 4,5 кг части песка и, примерно, 7 кг щебенки
  • для М200 (В15) – на один килограмм вяжущего – 2,7 кг песка и 4,7 кг щебня
  • для класса В22,5 (М300) – к 1 кг — 1,9 (части песка) и 3,7 (щебенки)
  • для М400 (В30) – к 1 кг вяжущего приходится чуть больше 1 кг песка и 2,5 кг заполнителя

при выборе марки М 500 —

  • М100 — 1:5,3:7,1
  • М200 — 1:3,2:4,9
  • М300 — 1:2,2:3,7
  • М400 — 1:1,4:2,8

Выбор марки цемента

Выбор марки цемента

При данной марке цемента М500, мешок весит 235 кг. Получить необходимо марку бетона М300. Это значит 235 кг – 1. Песка требуется 1:2,2. 235 умножаем на 2,2, получаем 517 кг. Щебня необходимо 1:3,7 – при аналогичном подсчете получим 869,5 кг. Расход воды зависит от влажностного состояния песка, но примерная пропорция – 1: 0,5 (117.5 л).

Если нет таблиц:
Примерные соотношения всех сухих компонентов можно брать – 1:3:4. Это значит, что 1 – цемент, 3 – песок, 4 – щебень. Но все же, при строительстве несущих элементов, фундаментов стоит пользоваться расчетными коэффициентами.

В приготовлении более прочных бетонных марок, увеличивают цементный расход. Также уделяют внимание критериям песка. Рекомендуется брать в качестве заполнителя речной песок: в нем содержится меньше глины и прочих примесей. Но такие пески имеют худшее сцепление с раствором, так как поверхность речных песчинок гладкая. Овражный песок напротив, сцепляется с компонентами хорошо, но требует предварительной промывки.

Читайте так же:
Как можно получить цемент

Области применения

Схема производства цемента.

Его применяют для того, чтобы получить сборный или монолитный бетон, железобетон, различные строительные растворы и т.д. Первыми потребителями цемента выступают газовые и нефтяные компании. Использование данного материала заменяет в строительстве кирпич, дерево, известь. Поэтому он так популярен. Существует большое количество видов цемента. Для его получения обычно берут известь и глину. Применяют цемент для укладки фундамента или кирпича, для получения бетона. Хранится он строго, раздельно по видам и маркам прочности, обязательно в сухих помещениях. Цементные свойства:

  1. Морозостойкость. Это способность цемента многократно замораживаться и оттаивать, не теряя при этом своих свойств.
  2. Стойкость к коррозии. Это умение данного материала противостоять почти любым агрессиям с внешней среды.
  3. Водостойкость. Это способность удерживать влагу, не теряя своих полезных признаков, не разрушаясь.
  4. Сульфатостойкость. Это умение материала быть стойким по отношению к водной среде, которая содержит ионы сульфата.

Разновидности портландцемента

В зависимости от свойств и сферы использования портландцемент можно разделить на несколько основных групп:

Разновидности цемента

  1. Быстросохнущий цемент из-за специальных добавок шлаков и минералов твердеет уже в первые 3 дня. Это позволяет существенно сократить период выдержки монолита в опалубке. Марки быстротвердеющего портландцемента — М400, М500.
  2. Нормальнотвердеющий цемент не содержит добавок, влияющих на строки затвердевания, и не требует особо тонкого помола. Данный продукт соответствует характеристикам, определенным в ГОСТ 31108-2003.
  3. Пластифицированный портландцемент отличают специальные добавки-пластификаторы, обеспечивающие цементному раствору требуемую подвижность, плотность, термоустойчивость, минимальное поглощение влаги.
  4. Гидрофобный цемент получают путем введения асидола, мылонафты и других гидрофобизирующих добавок. Его характеризует небольшое увеличение периода схватывания и способность не впитывать влагу.
  5. Сульфатостойкий используют для получения морозоустойчивого бетона в строительстве сооружений, испытывающих воздействие сульфатных вод. Этот цемент предотвращает развитие сульфатной коррозии. Производятся марки 300, 400, реже — 500.
  6. Портландцемент белый изготавливают из чистых известняков и белых глин. Для дополнительного отбеливания полученного клинкера его охлаждают водой. Цемент производится марок М400, М500. Основная сфера применения — отделочные и архитектурные работы, основа для цветного портландцемента.
  7. Шлакопортландцемент используют для получения жароустойчивого бетона. Из-за низкого коэффициента морозоустойчивости его используют при возведении разных сооружений под водой, под землей и на земле. Для него характерно высокое содержание частичек металла из-за добавки доменных шлаков.
  8. Шлакощелочной цемент содержит добавки щелочи и молотого шлака, возможно, с глинистыми включениями. Схватывается так же, как и обычный песчанистый портландцемент, но характеризуется высокой стойкостью к воздействию агрессивных сред, низких температур, имеет низкий показатель поглощения влаги.
Читайте так же:
Коронок пластмассовых фиксируют цемент

Каждый из перечисленных видов цемента имеет свою область использования, где их применение является наиболее целесообразным. Правильный выбор портландцемента обеспечит необходимые эксплуатационные характеристики строительным сооружениям.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector