Как делают цемент

Марка раствора

Для создания состава необходимо определить, какая марка для этого требуется. Для каждого строительного элемента предусматривается соответствующая марка раствора. В соответствии с ней определяется, какой вид портландцемента должен быть использован.

При этом нужно учитывать следующее:

• Если речь идёт о кирпичной кладки, марка которой – М100, то раствор, который нужно приготовить должен иметь такую же самую марку.
• В том случае, когда стены сделаны из кирпича марки М300, нужная прочность кладки достигается при помощи использования марки цемента М150.
• Если цементная смесь готовиться с целью использовать смесь для внутренней отделки, то в этом случае хорошим выбором будет марка М50 или М100.

Раствор должен быть тщательно перемешанИсточник i.ytimg.com

Для фундамента или бетонной стяжки требуется использовать М200.

Нужно учитывать, что марка получаемой смеси определяется тем, какой портландцемент был использован для её приготовления. Наилучший вариант, когда марки в обоих случаях будут соответствовать.

Общие рекомендации для приготовления растворов

Условно все цементные растворы можно разделить на: штукатурные (с маркой прочности от М10 до М50), кладочные (от М50 до М200, соответственно), применяемые для заливки стяжек или в качестве основы для бетонирования строительных конструкций (М150 и М200). Выбранные пропорции ощутимо влияют на данный показатель, в частности — каждая добавочная доля мелкофракционного наполнителя снижает его. Для примера: если развести портландцемент М400 с песком в соотношении 1:4, то итоговая марка раствора составит М100. Чем меньше цемента, тем рыхлее и пористее он будет.

Существует требование: используемый для соединения кирпича или бетона раствор не должен уступать в прочности марке самого изделия. В идеале они совпадают, тогда возводимая конструкция будет монолитной и однородной. Это правило касается в основном кладочных смесей, желательно также учесть такие характеристики, как морозостойкость и водостойкость. То есть, при монтаже фундаментных блоков в соединительный раствор целесообразно ввести гидрофобные добавки.

Что такое цемент

Многие слышали слово «цемент». Определение этого термина можно найти в специализированных источниках. Незаменимый в строительной отрасли цемент – это сухое порошкообразное вещество неорганического происхождения. Он изготавливается путем высокотемпературного обжига известково-глиняной смеси, содержащей данные компоненты в определенных соотношениях. Полученный стройматериал обладает особыми эксплуатационными характеристиками.

При добавлении воды он меняет свойства:

• стает вязким (пастоподобной консистенции);
• приобретает темно-серый оттенок;
• ускоренно набирает твердость в воздушной и влажной среде;
• превращается в камень искусственного происхождения.

Неоднократно убедились все, кто использовал цемент, что это достаточно прочный стройматериал. Искусственный монолит по твердости не уступает природному камню.

Трудно представить себе область строительства, где не использовался бы цемент

Стройматериал имеет древнюю историю. В источниках отсутствует достоверная информация про цемент. Кто изобрел его первым, – неизвестно. Историки также затрудняются дать однозначный ответ на вопрос, где был изобретен цемент. В результате раскопок и научных исследований неоднократно изучался древний цемент. Когда изобрели его? Ученые пытались ответить на этот вопрос. Они пришли к заключению, что материал появился задолго до нашей эры. Это подтверждают найденные в разных странах образцы. Они содержали гипс, известь и даже вулканический пепел.

Сиалис: аналоги российского производства и другие дешевые дженерики для мужчин

Химический состав цемента

Сам по себе цемент − не что иное, как порошок. Его создают на основе клинкера. В составе могут содержаться разные компоненты и наполнители.

Гранулы клинкера (основного элемента, из которого создают цемент) получаются путём нагрева при экстремально высоких температурах известняка и глины

Нагрев происходит до показателей +1450°C. Структура природных компонентов меняется, и получается новое вещество – клинкер. После этого полученное вещество соединяют с гипсом и перемалывают, в результате и получается знакомый всем цементный порошок.

Комментарий

Михаил Старостин

Руководитель бригады ремонтно-строительной компании «Дом Премиум»

Задать вопрос

«Вот так выглядит химический состав готового цементного порошка: 67% оксида кальция (СаО), 22% диоксида кремния (SiO2), 5% окиси алюминия (Al2О3), 3% оксида железа (Fe2O3), 3% прочие составляющие.

Расшифровка марок цемента по новому ГОСТу 31108-2003

Актуальным нормативным документом, определяющим правила обозначения цементного вяжущего, является ГОСТ 31108-2003. В соответствии с ним тип материала указывается комбинацией русских букв, римских и арабских чисел.

В начале маркировки указывают полное название продукта, а затем – буквы ЦЕМ, римские цифры и буквы, обозначающие подтипы.

Таблица расшифровки марок цемента и области их применения

Обозначение типа вяжущего	Видя вяжущего	Примечание	Области применения	Где не рекомендуется применять
ЦЕМ I	Портландцемент	Не содержит минеральных добавок	Монолитные бетонные и железобетонные конструкции	В конструкциях с особыми свойствами
ЦЕМ II	Портландцемент с минеральными добавками	Буквы А и В обозначают подтип, характеризующий процентное содержание минеральных добавок, которые указываются после подтипа	—
ЦЕМ III	Шлакопортландцемент	Монолитные массивные армированные бетонные конструкции наземного, подземного и подводного размещения	Для производства морозоустойчивых бетонов, при строительстве объектов, испытывающих попеременное увлажнение и высыхание
ЦЕМ IV	Пуццолановый	Монолитные бетонные и ЖБ конструкции подземного и подводного размещения	Для производства морозостойких бетонов и бетонных смесей, которые будут твердеть в сухих условиях, при строительстве объектов, испытывающих попеременное увлажнение и высыхание
ЦЕМ V	Композитный	Имеют различные области применения, в зависимости от состава	—

Краткие характеристики цемента разных марок:

• ЦЕМI – портландцемент. Отличается высокой скоростью набора прочности на начальных стадиях. Через сутки после укладки в опалубку продукт приобретает примерно 50% от марочной прочности. Количество минеральных добавок в таком вяжущем не превышает 5%.
• ЦЕМII – портландцемент с минеральными добавками, количество которых превышает 5% (до 35%). Скорость твердения такой смеси снижается с повышением процентного соотношения присадок.
• ЦЕМIII – шлакопортландцемент с нормальной скоростью твердения. В состав входит гранулированный шлак, образующийся при производстве чугуна, в количестве 36-65%.
• ЦЕМIV – пуццолановый с нормальной скоростью набора марочной прочности. В его составе имеются кремнезем (обозначается буквами «МК» или «М»), зола-унос («З»), пуццоланы («П»). Процентное соотношение добавок – 21-35%.
• ЦЕМV – композитное вяжущее с нормальной скоростью набора прочностных характеристик. В его состав входят 11-30% золы-уноса, 11-30% гранулированного шлака, который является отходом производства чугуна.

После указания подтипа (А или В) указывается тип присадки:

• Ш – шлак, который является отходом металлургической индустрии;
• И – известняк;
• З – зола-унос, которая является отходом энергетических предприятий;
• П – пуццоланы;
• М, МК – микрокремнезем.

Далее указывается прочность вяжущего, которая в ГОСТе 31108-2003 обозначается классом, а ранее она характеризовалась маркой.

Как определить марку (класс) прочности цемента в лабораторных условиях:

• изготавливают образцы из цементного раствора размерами, определяемыми ГОСТом;
• образцы помещают на вибростол и вибрируют в течение трех минут;
• образцы выдерживают в формах в течение двух суток, затем извлекают их и погружают в воду на 28 суток;
• насухо вытертые образцы испытывают на сжатие, средняя арифметическая величина сопротивления на сжатие трех образцов и является маркой (классом) прочности.

Какие бывают классы прочности цемента и каким маркам они соответствуют, а также их области применения, указаны в таблице.

Класс	Ближайшая марка	Прочность на сжатие в возрасте 28 суток, не менее кгс/см 2	Области применения
22,5	М300	22,5	Востребован в индивидуальном строительстве для сооружения конструкций, не испытывающих серьезных нагрузок
32,5	М400	32,5	Материал, наиболее популярный в малоэтажном строительстве, востребован для монолитного бетонирования и изготовления ЖБИ
42,5	М500	42,5	Вяжущее, предназначенное для монолитного строительства многоэтажных объектов, изготовления ЖБИ, эксплуатируемых при высоких нагрузках
52,5	М600	52,5	Применяется при строительстве опор мостов, военно-инженерных объектов

После класса прочности в маркировке вяжущего указывают скорость его твердения:

• Н – нормально твердеющий;
• Б – быстро твердеющий.

В конце обозначения указывают нормативный документ, которому соответствуют характеристики материала.

Пример маркировки. Нормально твердеющий портландцемент с минеральными добавками до 5% классом прочности 32,5 (марка М400) обозначается следующим образом: «Портландцемент ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2003».

Твердение смеси

После того, как раствор был составлен и тщательно размешан, наступает период, в течение которого будет происходить застывание

В это время также необходимо уделять внимание твердеющей смеси для того, чтобы обеспечить качество полученного раствора.. В это время необходимо делать следующее:

В это время необходимо делать следующее:

Сформированную поверхность важно периодически увлажнять. Это будет способствовать равномерному затвердению раствора и предохранит его от образования трещин.

Исключить ситуацию, когда происходит нагрев под прямыми лучами солнца.

Предохранять сохнущую поверхность от влияния сквозняков или сильного ветра.. Выравнивание стяжкиИсточник static.tildacdn.com

Выравнивание стяжкиИсточник static.tildacdn.com

Если это не будет сделано, можно ожидать наступления следующих проблем: 

1. Внешний слой будет особенно быстро высыхать, что приведёт к тому, что он начнёт крошиться. 
2. В процессе затвердения могут возникнуть глубокие трещины, которые существенно уменьшат прочность конструкции. 
3. Если твердение раствора будет происходить неравномерно, то результатом может стать создание внутренних напряжений. 

При проведении работ в зимнее время наружный слой рекомендуется покрыть теплоизоляционным слоем. Вследствие этого время полного высыхания уменьшится. Нужно учитывать, что полное высыхание, гарантирующее расчётную прочность, наступит только через 30 дней. Тем не менее по стяжке можно будет перемещаться без вреда для неё уже через четверо суток.

Изготовление стяжкиИсточник www.olimptk.ru

В этом видео об ускорении затвердения цемента:

Особенности использования цементного раствора при стяжке

Для различных целей нужно использовать различные виды такого раствора. Например, делая стяжку толщиной менее 5 см, щебень или гравий в него не кладут. Однако в тех случаях, когда толщина превышает эту величину, допускается добавить в смесь мелкоразмерный щебень.

Прежде для стяжки использовался бетон марок М50 или М75. Теперь нужен состав марки М150. Причиной новых правил являются возросшие требования к качеству отделки. Дело не только в эстетическом качестве отделки, но и в том, чтобы цементное покрытие не пылило. Для выполнения последнего условия необходимо, чтобы марка была М100 или больше.

Для качественно сделанной стяжки необходимо точно соблюдать пропорции раствораИсточник svjz.ru

Далее рассказывается, как приготовить раствор:

1. Для получения М150 можно взять портландцемент марки М500 с песком из расчёта 1:4. Если используется М400, то пропорция составит 1:3, а для М300 – 1_2,5.
2. Если необходим раствор М200, то соответствующие пропорции для цемента М500 и М400 составят 1:3 и 1:2,5.
3. Чтобы сделать раствор М300 используются соотношения 1:2,1 (М500) или 1:1,8 (М400).

Для того, чтобы изготовить прочный раствор необходимо точно соблюдать соотношение песка и цемента в растворе.

Через месяц стяжка высохнет полностью и будет готова к эксплуатацииИсточник altpol.ru

Выводы

Если разобраться в правилах приготовления цементного раствора, то его несложно сделать самостоятельно. При этом сначала нужно уточнить, какая марка должна быть у цементного раствора и какая у портландцемента. Если точно соблюсти пропорцию и технологию изготовления, то полученный материал будет обладать запланированными характеристиками.

Как делают цемент

Технология изготовления заключается в получении и последующем измельчении клинкера. Так называются гранулы, которые являются промежуточным продуктом производства. Их состав всегда неизменен. Это известняк и глина, смешанные в пропорции 3:1. В природе существует минерал, полностью идентичный по составу клинкеру. Он называется мергель. Однако его запасы ограничены и не могут обеспечить потребность производства.

Поэтому на заводах используется искусственный аналог мергеля. Для его получения необходимые ингредиенты тщательно смешиваются в больших емкостях специальными барабанами. Подготовленная таким образом масса подается в печи, где обжигается около четырех часов. Температура процесса составляет порядка 1500оС. В таких условиях порошок начинает спекаться в небольшие гранулы. После остывания клинкерные зерна направляются на помол. Их измельчают в больших барабанах с шаровыми ситами грохотами

На этом этапе важно размолоть гранулы и получить порошкообразный продукт определенных размеров. Помол определяется размерами ячеек сита

Полученный порошок смешивается с необходимыми добавками, которые определяют марку и свойства продукта.  

Instagram tsement_82

Готовые цементные материалы поступают на хранение или на участок расфасовки, где распределяются в тару различной вместимости либо загружаются в специальные автомобили-цементовозы.

Несмотря на общую технологию, для производства состава в зависимости от свойств сырья могут использоваться три способа.

Сухой способ

Этот метод позволяет значительно сократить время и затраты на изготовление цементной смеси. Он предполагает несколько этапов:

1. Сырье дробится до получения зерен мелкой фракции.
2. Подготовленные гранулы сушатся до достижения нужной влажности. Это делается, чтобы облегчить последующие операции.
3. Ингредиенты смешивают в определенных пропорциях. После чего измельчают, получая муку. 
4. Порошок подается во вращающуюся печь, где обжигается, но не спекается в гранулы. 

После остывания готовый продукт направляется на склад или на участок фасовки.

Сухой способ считается наименее энергозатратным, а потому очень выгоден для производителей. К сожалению, он применим не для всех категорий сырья.

Мокрый способ

В некоторых случаях необходимо увлажнение подготовленного к производству материала. В таких случаях используется мокрый способ. Для приготовления клинкера, который состоит из известняка и глины, замешивается смесь из основных компонентов с добавлением воды. В результате получается вязкая масса, которую называют шламом.

Ее закладывают в печь, где происходит обжиг. В этом процессе из шлама формируются гранулы, которые после остывания отправляются на измельчение.

Instagram tabys.cement

Полученный из клинкера порошок смешивается с размолотыми добавками. Только после этого продукт готов к расфасовке и складированию. Произведенный по такой технологии состав имеют самую высокую себестоимость.

Комбинированный способ

Применяется для снижения стоимости готовой продукции. Представляет собой своеобразный симбиоз сухой и мокрой технологии. Изначально замешивается шлам, который впоследствии обезвоживается. Таким образом делают клинкер. Он поступает в печь, работающую по «сухой» технологии. Далее при необходимости проводится смешивание с наполнителями, и продукт готов. Более подробно процесс показан на видео.

Качество цемента во многом зависит от сырья, из которого он произведен, и точности соблюдения всех технологических этапов

Учитывая, что характеристики изготовленных из него строительных материалов определяются качеством смеси, стоит обратить на нее самое пристальное внимание

Соотношение наполнителей

Основной мерой является доля вяжущего. В зависимости от назначения состава используются следующие пропорции вводимых компонентов:

1. Для приготовления штукатурки: 1:3, соотношение В/Ц не превышает 1, разводить состав рекомендуется порционно. При проведении работ внутри помещения минимальная марка прочности цемента — М150, фасадных — М300. Для придания штукатурке пластичности допускается введение извести (не более 50 % от доли песка).

2. При замесе кладочного раствора: 1:4, марка прочности вяжущего — не ниже М300. Известь вводится исключительно в гашенном виде и не более 0,3 от доли цемента. Идеальное соотношение В/Ц — в пределах 0,5, для придания пластичности добавляют 50 г жидкого мыла. Кладочные составы готовятся в строгой последовательности: сначала в емкость или бетономешалку вводится вода, затем — наполнители.

3. Для фундаментных работ: 1:2:4 (цемент, песок, щебень, соответственно), доля воды берется равной объему вяжущего. Используется портландцемент от М400 и крупнофракционный наполнитель из твердых горных пород, замес осуществляется в бетономешалке.

4. При заливке бетонной стяжки пола необходимо развести цемент высокой марки с песком, в пропорции 1:3, при соотношении В/Ц = 0,5. Состав должен тянуться за мастерком и заполнять мелкие пустоты, его лучше замешивать принудительно.

5. При железнении полов готовится смесь цемента и песка в пропорции 1:1. Жидкое стекло или известь следует развести заранее в воде, при соотношении не более 0,1 к доле вяжущего.

При приготовлении бетонов и составов с различными наполнителями, в раствор вводится цемент без смешивания с песком, во всех остальных случаях их целесообразно просеивать вместе. Помимо засыпания четко отмеренных долей, правильность пропорций определяется маркой вяжущего (не ниже требуемой, при сомнении в качестве или свежести его расход увеличивают), чистотой и сухостью песка, прочностью и лещадностью щебня (для бетонов). Сложнее всего подобрать водно-цементное соотношение, рекомендуется вначале использовать 85 % воды, затем постепенно вводить остаток.

Часто возникает вопрос: как развести цемент с жидким мылом. Эта добавка очень популярна в частном строительстве, она является самым дешевым пластификатором. Но избыток пены вреден, лучше подождать 3–4 минуты для ее усадки и только затем вводить цементно-песочную смесь (причем — малыми порциями). Время замеса при этом увеличивается примерно на 5 минут. Общая доля любых примесей (включая красящие минералы) не должна превышать 10 % от массы вяжущего, в противном случае качество приготавливаемого раствора резко снижается (нивелируются адгезивные свойства).

Коротко о главном

Если нужно заштукатурить дом снаружи или выровнять все стены внутри, самым экономичным решением станет самодельный раствор из песка и цемента. Он может состоять только из этих компонентов и воды, а может содержать в себе разные добавки. Какой раствор для штукатурки стен в доме сделать самому, зависит от того, в каких условиях ему предстоит «работать». Но в любом случае готовить его следует из качественных материалов и с соблюдением пропорций. А при необходимости улучшить его свойства рекомендуется использовать специальные модификаторы. Качественный раствор должен получиться однородным, без лишней воды.

Как правильно сделать цемент?

Приготовление бетонной смеси.

Любой состав, который используется для строительства, включает в себя воду, песок, выступающий в качестве заполнителя, и вяжущие вещества: гипсовый порошок, известка, цемент. Сделать состав самостоятельно очень просто. Для этого сухой песок или известь смешивают с сухим цементом, при этом песка должно быть от 2 до 5 частей. В некоторых случаях замешивают 1 часть цемента с 2-мя частями известки и добавляют 9 частей песка. Эта смесь используется при возведении стен и фундаментов, при проведении внутренних и внешних штукатурных работ, при устройстве стяжки на полу и т.д. Песок, который используется для приготовления раствора, должен обязательно быть чистым. Для этого его просеивают сквозь специальное сито.

При замешивании раствора важно правильно подобрать пропорции компонентов. Они выбираются в зависимости от целей, для которых будет использоваться смесь

Для создания фундаментов делается замес песка и цемента в соотношении 2:1 или 1:1, при выполнении штукатурных работ – 6:1, кладочных – 3:1. На качество смеси оказывает влияние содержание жидкости в составе – оно не должно превышать 65%. Такое количество воды придаст раствору пластичность и гибкость, облегчая строительные работы и положительно влияя на долговечность создаваемой конструкции.

Прочность бетона со сульфатостойким цементом зависит от состава его компонентов.

Чтобы соблюсти нормы, при изготовлении раствора используют только теплую воду. Ее аккуратно заливают в заранее смешанные компоненты, а после тщательно перемешивают весь раствор. Большое значение играет однородность изготовленной смеси

Чтобы ее обеспечить, необходимо уделить особое внимание качеству используемого песка. Ни в коем случае нельзя использовать заиленный или речной песок

Если используется гравий, то его нужно предварительно хорошо промыть и просушить.

Цемент и песок добавляют в емкость небольшими порциями, даже если необходим небольшой объем смеси. Смешивать компоненты лучше всего при помощи миксера или обычной дрели со специальной насадкой. Использовать раствор необходимо в течение 30 минут с момента приготовления. По истечении получаса начинаются необратимые процессы затвердевания.

Качество материала тоже имеет большое значение – неправильное хранение цемента или применение некачественного песка могут свести к нулю все усилия. Цемент следует хранить при низкой влажности в теплом месте

Осуществляя покупку, обязательно обратите внимание на условия, при которых хранился цемент. Если условия были ненадлежащими, то вязкость готовых смесей будет значительно занижена, соответственно, прочность готовой конструкции тоже

Приготовление смеси для оштукатуривания или кладки является одним из технологически сложных и трудоемких видов строительных работ. Лишь доскональное соблюдение всех пропорций и надлежащее качество используемого материала гарантирует положительный результат. Необходимо знать, что кладка и штукатурка предполагают ряд определенных условий для отвердевания.

Технология производства

Споры по поводу, какой метод производства цементного состава лучше, не утихают долгие годы. Существует мнение, что, используя неоднородное по составу сырье повышенной влажности, предпочтительно воспользоваться мокрым способом. Параллельно с этим отстаивается позиция о применении сухого метода, как более экономически целесообразного, если предварительно подготовить должным образом шихту.

Клинкерную смесь обжигают при высоких температурах (до 1500°С), получая на выходе гранулы, которые потом измельчаются

Попытаемся разобраться в основных различиях существующих способов изготовления клинкера, из которого получают портландцемент. Известны три варианта получения смеси для обжига:

• Мокрый. Изначально проводят измельчение компонентов до нужной величины (известняк – размер частиц 8-10 мм, глина – куски до 10 см). Глину отмачивают до приобретения 70% влажности и отправляют в мельницы с известняком, где происходит смешивание.
• Сухой. Технология позволяет при уменьшенных затратах изготавливать портландцемент по сокращенному методу. Это обусловлено совмещением технологических стадий, обеспечивающих возможность одновременного выполнения сушки ингредиентов и их помола в специальных мельницах, в которые поступают горячие газы. Полученный шихтовый материал характеризуется порошкообразным составом.
• Полусухой (комбинированный). В данном методе совмещаются элементы сухой и мокрой технологии изготовления, которые используют производители цементных смесей. Допускается уменьшать влажность шихтового материала, произведенного мокрым методом, и получать шихтовой состав, влажность которого не превышает 18%. Согласно второму способу, готовится сухая смесь, которая насыщается водой до 14-процентной влажности, подвергается гранулированию и обжигается.

Состав

На первый взгляд все просто, пара компонентов и состав цемента готов. Но на самом деле это огромное многообразие составляющих. Сначала расскажем об основах, с которых все и начинается:

Карбонатные породы

Один из самых востребованных здесь – мел. Этот известняковый белый материал водится в горах. Он мягкий, кроме его очень просто перетереть и получить порошок. Карбонат кальция – большая его часть.

Мергель. Изначально он чаще всего выглядит как камень розовато-оранжевого цвета. Эта горная порода очень плотно спрессована. Но в нашем случае используется материал с примесью известняка. Зачастую компанию им составляют и частицы глины.

Цемент в мешках по 50 кг

Множество небольших раковин моллюсков, скрепленных илом, словно клеем, образуют еще одну пригодную для наших целей основу. Правда, она надежностью не отличается. Чуть что, готова раскрошиться. Доломитовые породы тоже востребованы заводами в качестве сырья.

Разновидности глинистых пород

Собственно, сама глина может служить основой. Преимущество у той, что способна набухнуть при попадании влаги. Природа смешала глину с песком, так получился еще один материал, из которого можно получить раствор цемента. – суглинок.

Есть такой вариант, как сланец. Т.е. вулканический минеральный материал, буквально собранный из множества пластин. Лесс – это в основном кварц и силикаты, и лишь немного глины. Но это не мешает породе быть востребованной в производстве строй. смесей.

Ко всему вышеперечисленному добавляется гипс и усиливающие определённые характеристики добавки. Вот Вам конкретный пример состава самого распространённого портландцемента:

• Известковая составляющая – 60 процентов,
• Кварц, заменить его может кремниевая кислота — 25 процентов,
• Алебастр и оксид железа – на оба компонента отведено не более 10 процентов,
• Оксид алюминия – его доля и того меньше, всего 5 процентов.