Azu54.ru

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

История возникновения цемента: как менялся материал

История возникновения цемента: как менялся материал

Великая Китайская стена, пирамида Нимуса, римский Пантеон, все эти чудеса архитектуры объединяет незаменимый стройматериал – цемент. Конечно, состав цемента сегодня отличается от того, каким он был во II веке до нашей эры.

Принято считать, что цемент – это отдельный стройматериал, но на самом деле, это искусственно вяжущее вещество на основе разных компонентов. Давайте разберемся, что же такое цемент, и кто его придумал.

Процесс создания

Под цементом имеется ввиду вяжущее вещество неорганического искусственного происхождения. Как правило, его использование связано с изготовлением двух стройматериалов – это бетон и раствор. Выделяют 3 этапа изготовления цементного материала.

1 этап – добывание и обрабатывание материалов, путем проведения следующих операций:

  • добыча известняковых, глиняных и гипсовых материалов;
  • измельчение известняка, его сушение;
  • перемешивание полученной смеси с глиной в соотношении 1:3 (известняк : глина);
  • приготовленное вещество имеет название «шлам».

2 этап охватывает процесс производства клинкера, а именно промежуточный продукт перед образованием цемента. Для этого нужны следующие действия:

  • обжечь шлам (температура должна достигать 140 градусов);
  • дождаться его преобразования в клинкер, который на вид напоминает керамзитные зерна;
  • измельчить клинкер до состояния порошка.

3 этап – портландцемент, который образуется после следующих действий:

  • порошок клинкера смешивается с гипсом, количество которого равно 5% от общей массы;
  • в состав включаются минеральные вещества для создания определенного вида и марки цементного раствора.

Характеристики тяжелого бетона

Разные виды армированных изделий, подвергающихся нагрузке, монолитных конструкций, зданий, где важны высокие показатели прочности, долговечности, морозостойкости, изготавливаются из тяжелого бетона. Этот вид является самым прочным, надежным и распространенным материалом. Доступная цена и удобство использования делают его самым популярным и применяемым материалом в разных странах.

Чтобы обеспечить нужное качество конструкции, все компоненты должны соответствовать установленным ГОСТами параметрам, и быть использованными в точном соответствии с утвержденными пропорциями.

Выбор марки цементной смеси

Просроченный цемент провоцирует увеличение остальных компонентов раствора во время его приготовления в 2 раза и снижает качество.

В зависимости от уровня прочности цементы маркируют обозначениями от М100 до М1000. У каждой марки есть свои особенности:

  • М100. Из него делают легкие бетоны для подготовительных работ.
  • М200. Относится к штукатурно-кладочным смесям.
  • М300. Используется для ряда монтажных работ и на строительстве жилых домов.
  • М400—М500. Применяют для создания ЖБК, фундаментов.
  • М600—М1000. Предназначаются для создания особо крепких бетонов. Используются в строительстве многоэтажных зданий, мостов, бункеров.
Читайте так же:
25 килограмм сухого цемента сколько

Компонентный состав бетонной смеси

Общие сведения

Однородная на вид масса состоит из нескольких субстанций.

Однородная на вид масса состоит из нескольких субстанций.

Бетоном принято называть искусственный камень, который производят методом затворения вяжущего вещества водой с введением крупных и мелких заполнителей, а также различных целевых добавок – пластификаторов, гидрофобизаторов, антисептиков и т.д. Существуют также безводные бетоны, такие как асфальтобетон и некоторые другие.

Мы будем говорить о традиционных бетонах, применяемых в гражданском строительстве – смесях на основе цемента в качестве вяжущего вещества, так как помимо цемента в качестве вяжущих используют различные шлаки, полимеры, смолы и т.д.

Цемент – основной компонент бетонного раствора.

Цемент – основной компонент бетонного раствора.

Итак, для производства цементобетона используют такие ингредиенты:

  • Портландцемент (иногда быстротвердеющий шлакоцемент) – минеральная пыль, которая вступает в реакцию гидратации с водой и твердеет с образованием плотного и твердого камня. Играет роль клея, который связывает все компоненты в одну монолитную структуру;
  • Песок – мелкий заполнитель, который способствует экономии цемента и играет роль в создании мелкоструктурного каркаса, предотвращающего деформации и образование микротрещин при твердении и усадочных процессах;
  • Щебень – крупный заполнитель, который наряду с песком удешевляет смесь, так как цена заполнителей невысока. Препятствует разрушениям во время усадки и твердения, создает структурный каркас и повышает модуль упругости материала, а также уменьшает его ползучесть;
  • Вода – один из важнейших компонентов смеси, который участвует в процессе гидратации цемента и образовании твердеющего клея, а также является средой, где происходит перемешивание, взаимодействие и равномерное распределение остальных составляющих раствора;
  • Добавки – пластификаторы, гидрофобизаторы, антисептики, уплотнители и прочие. Повышают определенные показатели, такие как текучесть, влагостойкость, морозоустойчивость, химическую и биологическую инертность, плотность и т.д.

На фото – цементный камень, получаемый в процессе гидратации цемента.

На фото – цементный камень, получаемый в процессе гидратации цемента.

Важно! Как видим, состав бетонной смеси неоднороден, поэтому качество продукта зависит от многих переменных. Марки бетона и соотношения компонентов, а также их качество и тип связаны прямой зависимостью.

Требования к компонентам

Для производства качественного раствора своими руками следует правильно подбирать его состав.

Для производства качественного раствора своими руками следует правильно подбирать его состав.

Теперь поговорим о компонентах подробнее. Одним из основных составляющих, без которого не получится ничего, является цемент. В строительстве, как правило, используют портландцемент марок М300 – М500, однако следует учитывать, что для производства бетона марки М350 потребуется цемент не ниже М500, а из цемента М400 получится бетон марки не выше М250.

Читайте так же:
Если цементная опалубка дождь

Марка показывает предел прочности материала на сжатие, и для индивидуального и гражданского строительства прочности М250 – М350 вполне достаточно, поэтому вы можете смело использовать продукт марки М500 даже для ответственных узлов. Единственное замечание – соотношение компонентов в бетоне для фундамента должно быть подобрано наиболее тщательно, поэтому для бетонирования этой части дома обычно используют раствор товарного качества с завода.

Наиболее подходящая для индивидуального изготовления бетонного раствора марка.

Щебень – еще один важный ингредиент смеси. Считается, что прочность щебня должна примерно вдвое превышать проектную прочность бетона, которую он набирает в течение 28 дней. Это связано с тем, что бетонный камень вызревает несколько лет и набирает дополнительную прочность, которая в результате становится примерно равной прочности щебня, который остается прежним по этому показателю.

Для изготовления традиционного бетона достаточно прочности гравийного щебня, которая составляет примерно 800 – 1000 кгс/кв. см, чего вполне достаточно для получения бетонного материала марки М450. Для производства изделий марки М100 – М300 можно использовать известняковый щебень, но самым прочным и дорогим является гранитный камень, который чаще всего используют для производства специальных, дорожных и высокопрочных разновидностей бетона.

Для жилищного строительства вполне подойдет обычный карьерный гравий.

Для жилищного строительства вполне подойдет обычный карьерный гравий.

Важно! Иногда намеренно используют непрочный известняковый щебень, например, когда предстоит шлифовка или резка железобетона алмазными кругами. Также таким способом облегчается алмазное бурение отверстий в бетоне.

Песок можно использовать карьерный или речной, промытый от глинистых и пылевидных примесей. Чаще всего применяют среднюю и мелкую фракцию, а для изготовления пескобетона берут песок крупного размера зерен.

Если говорить о добавках, то стоит сразу отметить, что качественное введение химикатов возможно только в условиях фабричного производства. Компоненты для производства газобетона, например, включают алюминиевые пудры, пасты и эмульсии, дозировка которых должна быть точной.

Введение добавок требует точного соблюдения рецептуры и условий производства.

Введение добавок требует точного соблюдения рецептуры и условий производства.

Аналогично, компоненты для производства пенобетона – пенообразователи – также нуждаются в точном соответствии рецептуре, так как компоненты для пенобетона могут испортить материал и понизить его марку при незначительном отклонении от нормы.

Расчет

Учимся правильно определять соотношение и пропорции ингредиентов.

Учимся правильно определять соотношение и пропорции ингредиентов.

Читайте так же:
Оборудование для цементных силосов

Как было сказано, соотношение компонентов – важнейший параметр при производстве бетонной смеси. Классическая инструкция предполагает такую пропорцию (цемент/щебень/песок/вода): 1:4:2:0.5. Числа в пропорции соответствуют массовым долям.

Само собой, такое соотношение весьма условно и примерно, так как на практике мы имеем дело с реальными материалами, которые имеют множество примесей, по-разному поглощают воду, имеют различную исходную влажность. Для более точного определения рецептуры следует пользоваться таблицами и специальными компьютерными программами, однако и они не гарантируют соответствия полученного продукта ожидаемой марке или классу.

Для вычисления количества ингредиентов можно использовать таблицы.

Для вычисления количества ингредиентов можно использовать таблицы.

Даже в условиях заводов, где есть лаборатории и специальное оборудование для взвешивания, дозировки, смешивания и подготовки компонентов, приходится делать обязательные испытания полученного камня на прочность, и только после этого можно уверенно говорить о классовой или марочной принадлежности полученного материала.

Для определения марки материал испытывают на предельную прочность.

Для определения марки материал испытывают на предельную прочность.

Существует способ расчета компонентного состава в полевых условиях:

  1. В десятилитровое ведро насыпаем щебень до верха и встряхиваем емкость, чтобы камень распределился по объему ведра равномерно;
  2. С помощью литровой банки или иной мерной посуды доливаем воду в ведро с гравием до тех пор, пока она не сравняется с ним по уровню. Запоминаем количество воды. Так мы определили необходимый объем песка;
  3. Теперь высыпаем щебень и наполняем ведро сухим песком в том объеме, который мы только что определили. Затем снова доливаем воду мерной банкой (лучше той же) до уровня покрытия песка водой. Количество воды будет равно необходимому объему цемента;
  4. Чтобы определить оптимальное количество воды, следует взять 50 – 60% объема цемента, который мы нашли экспериментально в предыдущем пункте;
  5. В конце следует взять расчетный объем бетонировки и разделить его на объем одного ведра – 10 л, а полученное число умножить на вычисленные ранее значения для каждого компонента.

Определить пропорцию поможет обычное ведро.

Определить пропорцию поможет обычное ведро.

Важно! Для ответственных работ используйте товарный бетон проверенных производителей, так как сделать качественный продукт в полевых условиях проблематично в силу ряда непреодолимых причин.

Расчет пропорций

Готовые цементные растворы отличаются по степени плотности. Она выражается в марках (М) или классах (В) и определяется цифровым обозначением от 50 до 500. Наиболее популярными являются следующие виды смесей:

  • М100 – кладочные растворы, предназначенные для кирпича, блоков и керамической плитки;
  • М150 – материалы для оштукатуривания поверхностей.
  • М200 – для стяжки полов, монтажа кровли, черновой штукатурки;
  • М250-500 – для приготовления бетонных смесей.
Читайте так же:
Масса цементовоза с цементом

От марки цемента и типа приготавливаемого раствора зависят его пропорции.

Кладочные смеси

Для приготовления кладочного раствора используют марочный цемент, песок и гашеную известь. Последний компонент нейтрализует углекислоту, которая образуется во время затвердевания цементного камня.

Процесс замешивания цементного раствора

Пропорции смеси зависят от марки цемента: М400 или М500. Растворы, замешанные на М500, включают:

  • 1 ведро цемента;
  • 3 ведра песка;
  • 0,2 ведра гашеной извести.

Водоцементное соотношение в данном случае составляет 1:1.

Растворы, приготовленные на цементе М400, включают:

  • 1 ведро цемента;
  • 2,5 ведра песка;
  • 0,3 ведра извести.

Водоцементное соотношение также составляет 1:1.

Марка готового раствора варьируется от М150 до М200 и должна совпадать с маркой кирпича.

Штукатурное тесто

При оштукатуривании поверхностей строители используют составы для набрызга, грунтовки и отделки. В их состав также входят цемент М400, наполнитель и вода.

Подготовительный слой включает:

  • 1 ведро цемента;
  • 4 ведра песка;
  • 1 ведро воды.

Грунтовочная паста замешивается в пропорциях:

  • 1 ведро цемента;
  • 2 ведра песка;
  • 1 ведро воды.

Штукатурку готовят из цемента, воды и гипса:

  • 1 ведро цемента;
  • 2 ведра гипса;
  • 1 ведро воды.

В гипсовые растворы добавляют 1/10 ведра гашеной извести для повышения прочности состава.

Химический состав, свойства и порядок производства цемента

Максимальная прочность проявляется после четырех и более недель просушки испытательного блока. В зависимости от полученных результатов вещество относят к определенной марке.

Наименее устойчивая смесь получает маркировку М Это значит, что испытательный блок выдержал давление до 10 МПа, или до килограмм на сантиметр квадратный. Слишком подробно не маркируют, в стандартах большинства стран мира прописан шаг в сто единиц.

Но достаточно часто встречается и шаг в пятьдесят единиц.

состав цементного

Наиболее прочным считается вещество марки М Использование минеральных добавок дает возможность снизить стоимость готового продукта фактически без ухудшения его исходных характеристик. Именно потому такой прием является одним из наиболее популярных как среди производителей различных популярных марок материала, так и среди строительных компаний, нередко заказывающих подобные изделия.

В домашних условиях такие компоненты применяют гораздо реже, поскольку и пропорции цементного раствора такого для замешивания угадать достаточно сложно особенно, если вы работаете с материалом в первый раз , да и в ходе приготовления они способны создать человеку массу неудобств.

Читайте так же:
Отвердение водонепроницаемого безусадочного цемента

состав цементного

Разобравшись с составом данного материала, а также его вариативностью, давайте рассмотрим, как приготовить цемент именно своими руками, который вы сможете применять для строительства практически сразу. Для данной цели вам пригодятся:.

Данные компоненты нужно смешать в необходимых для получения образцов с нужными техническими характеристиками пропорциях. Схема приготовления бетона.

Карбонатные породы

Полученный таким образом материал вы можете расфасовать на те порции, которые вам необходимо развести в дальнейшем для строительства здания на различных стадиях. В дальнейшем же использовать вам их будет достаточно просто.

состав цементного

Делать это можно следующим образом:. Обратите внимание: готовый ваш раствор с песком по консистенции должен напоминать молочко. Не нужно делать его слишком густым — это может негативно отразиться на эксплуатационных характеристиках уже затвердевшей смеси.

При хранении раствора домашнего приготовления нужно соблюдать все те же правила, что и при работе с магазинными образцами.

В частности, рекомендуется фасовать их в бумажные пакеты, а также хранить в сухом и прохладном темном месте. Только так вы получите тот самый стратегический запас домашнего материала, из которого вы сможете приготовить смесь с песком для пола, кладки и других нужд, просто определив вам в текущее время необходимые пропорции, после чего развести их в нужное время не составит труда.

Строительные цементы

Если вы разобрались, как приготовить цемент с песком в домашних условиях и готовы на практике применить собственные знания, вам стоит обратить внимание на некоторые особенности использования готового продукта. А это значит, что нет никакого смысла готовить такое вещество впрок, ведь тот материал, который вы в расход не пустите, вам придется попросту выбросить.

Также вам нужно учитывать, что вы можете смешивать свою заготовку с различными минеральными добавками, если хотите увеличить ее количество или же получить молочко с другими техническими характеристиками. Перед этим, однако, внимательно изучите рекомендации по приготовлению смеси , а также нужные пропорции, после чего вы определенно сможете приготовить идеальный продукт по всем характеристикам.

состав цементного

Имя обязательно. Почта обязательно. Сайт дополнительно. Как правильно подобрать состав цемента и приготовить материал для строительства своими руками? Что еще нужно помнить об использовании цементной смеси? Описание состава цемента видео.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector