Trepid.  Sisenemisgrupp.  Materjalid.  Uksed.  Lukud.  Disain

Trepid. Sisenemisgrupp. Materjalid. Uksed. Lukud. Disain

» Kuidas tsementi valmistatakse? Ehitustsemendi kirjeldus ja tehnilised omadused, selle keemiline koostis. Seda segu iseloomustavad mitmed olulised omadused

Kuidas tsementi valmistatakse? Ehitustsemendi kirjeldus ja tehnilised omadused, selle keemiline koostis. Seda segu iseloomustavad mitmed olulised omadused

Soolade ja muude vedelike vesilahustega moodustab see plastilise massi, mis seejärel kõveneb ja muutub kivitaoliseks kehaks. Kasutatakse peamiselt betooni ja mörtide valmistamiseks. Tsement on hüdrauliline sideaine ja sellel on märgades oludes tugevuse suurendamise võime, mis erineb põhimõtteliselt mõnest teisest mineraalsest sideainest (kips, õhklubi), mis kõvenevad ainult õhu käes.

Tsement jaoks mördid - madala klinkrisisaldusega komposiittsement, mis on ette nähtud müüri- ja krohvimörtide jaoks. Seda toodetakse portlandtsemendi klinkri, aktiivsete mineraalsete lisandite ja täiteainete vuugjahvatamisel.

Ajalooline teave

  • Romancement - beliiti ülekaal, praegu ei toodeta;
  • Portlandtsement - aliidi ülekaal, ehituses enim kasutatav;
  • alumiiniumtsement - aluminaatfaasi ülekaal;
  • magneesiatsement (Sorel-tsement) - magnesiidi baasil, suletud soolade vesilahusega;
  • segatsemendid - tsemendid, mis on saadud ülaltoodud tsementide segamisel õhusideainete, mineraalsete lisandite ja kokkutõmbavate omadustega räbudega.
  • happekindel tsement - põhineb naatriumhüdrosilikaadil (Na 2 O mSiO 2 nH 2 O), kvartsliiva ja naatriumsilikofluoriidi kuivsegu, mis on segatud vedela klaasi vesilahusega.

Enamikul juhtudel viitab tsement portlandtsemendile ja portlandtsemendi klinkril põhinevale tsemendile. Kahekümnenda sajandi lõpus oli tsemendisortide arv umbes 30.

Tugevuse alusel jaotatakse tsement klassideks, mis määratakse peamiselt kvartsliivaga 1-3 tsemendilahusest valmistatud 40*40*160 mm suuruste prismanäidiste poolte survetugevuse järgi. Hindeid väljendatakse numbritega M100 - M600 (tavaliselt sammuga 100 või 50), mis näitavad survetugevust vastavalt 100-600 kg/cm2 (10-60 MPa). Praegu ei toodeta tsemendi klassi M300 või vähem. Oma tugevuse tõttu nimetatakse tsementi klassiga 600 “military” või “fortification” ja see maksab oluliselt rohkem kui klass 500. Seda kasutatakse militaarobjektide ehitamiseks nagu punkrid, raketihoidlad jne.

Samuti jagatakse tsement praegu tugevuse alusel klassidesse. Peamine erinevus klasside ja kaubamärkide vahel seisneb selles, et tugevust ei tuletata keskmise näitajana, vaid see nõuab vähemalt 95% turvalisust (see tähendab, et 95 näidist 100-st peavad vastama deklareeritud klassile). Klassi väljendatakse numbritega 30-60, mis näitavad survetugevust (MPa).

Tootmine

Tsementi toodetakse klinkri ja kipsi peeneks jahvatamisel. Klinker on lubjakivist ja kindla koostisega savist koosneva homogeense toorainesegu ühtlase põletamise produkt enne paagutamist, tagades kaltsiumsilikaatide ülekaalu.

Klinkeri jahvatamisel võetakse kasutusele lisandid: kips CaSO 4 ∙ 2H 2 O tardumisaja reguleerimiseks, kuni 15% aktiivseid mineraalseid lisandeid (püriidipuru, suitsutoru tolm, boksiit, liiv, opoka, tripoli) mõningate omaduste parandamiseks ja vähendamiseks. tsemendi maksumus.

Toorainesegu põletamine toimub temperatuuril 1470°C 2-4 tundi pikkades sisemiste soojusvahetusseadmetega pöördahjudes (3,6x127 m, 4x150 m ja 4,5x170 m), et lihtsustada vajaliku sünteesi. tsemendiklinker mineraalid. Põletatud materjalis toimuvad keerulised protsessid. füüsikalised ja keemilised protsessid. Pöördahju saab jagada tsoonideks:

  • kuumutamine (200...650 °C - orgaanilised lisandid põlevad läbi ja algavad savikomponendi dehüdratsiooni- ja lagunemisprotsessid). Näiteks kaoliniidi lagunemine toimub järgmise valemi järgi: Al 2 O 3 ∙2SiO 2 ∙2H 2 O → Al 2 O 3 ∙2SiO 2 + 2H 2 O; edasi, temperatuuril 600...1000 °C lagunevad alumosilikaadid oksiidideks ja metaproduktideks.
  • dekarboniseerumine (900...1200 °C) toimub lubjakivikomponendi dekarboniseerumine: CaCO 3 → CaO + CO 2, samas jätkub savimineraalide lagunemine oksiidideks. Aluseliste (CaO, MgO) ja happeliste oksiidide (Al 2 O 3, SiO 2) interaktsiooni tulemusena algavad samas tsoonis uute ühendite tahkefaasilise sünteesi protsessid (CaO∙Al 2 O 3 - lühendatud vorm SA, mis kõrgematel temperatuuridel reageerib CaO-ga ja vedelfaasi sünteesi lõpus moodustub C 3 A), kulgedes etappidena;
  • eksotermilised reaktsioonid (1200...1350 °C) lõpetatakse materjalide tahkefaasilise paagutamise protsess, siin toimub selliste mineraalide nagu C 3 A, C 4 AF (F - Fe 2 O 3) ja C 2 tekkeprotsess. S (S - SiO 2) - 3 valmib klinkri neljast peamisest mineraalist;
  • paagutamine (1300→1470→1300 °C) materjali osaline sulamine, klinkrimineraalid lähevad sulatisse, välja arvatud C 2 S, mis interakteerub sulasse jääva CaO-ga, moodustades mineraali ALIT (C 3 S);
  • jahutamisel (1300...1000 °C) temperatuur langeb aeglaselt. Osa vedelast faasist kristalliseerub klinkri mineraalide kristallide vabanemisega ja osa külmub klaasi kujul.

Ülemaailmne tsemendi tootmine

2002. aastal ulatus maailma tsemenditoodang 1,8 miljardi tonnini. Kolm suurimat tootjat olid Hiina (704 miljonit tonni), India (100 miljonit tonni) ja USA (91 miljonit tonni).

Tsemendi hind Euroopa börsidel on umbes 100 dollarit tonni kohta. Tsemendi hind Hiinas on umbes 40 dollarit tonni kohta. Enamik 2010. aasta tsemendibörsitehinguid Venemaal tehakse Moskva börsil.

Allikad

Reichel V., Konrad D. Betoon: 2 osas 1. Omadused. Disain. Kohtuprotsess. - M.: M.: Stroyizdat, 1979. Lk 33. Trans. saksa keelest/Toim. V. B. Ratinova.

  • Dvorkin L.I., Dvorkin O.L. Ehitusmaterjaliteaduse käsiraamat. - M.: Infratehnoloogia, 2010.

Vaata ka

Märkmed

Lingid


Wikimedia sihtasutus. 2010. aasta.

Sünonüümid:

Vaadake, mis on "tsement" teistes sõnaraamatutes:

    tsement- a, m ciment m., saksa keel. Tsement, tsement, eesmärk. tsemendi lat. tsementum murtud kivi. 1. Lüüside välisseinad, ainult poolteist arshin või vähem, on vooderdatud tahutud kiviga ja määritud tsemendiga ning seejärel kaetud põllukivide ja lubjaga. 1725. Tatištšev... Vene keele gallismide ajalooline sõnastik

    - (saksa tsement, ladina keelest caementum mört). Lubja segu kasutatud kui sideaine kivihoonete jaoks. Sõnastik võõrsõnad, sisaldub vene keeles. Tšudinov A.N., 1910. TSEMENT kunstlikult... ... Vene keele võõrsõnade sõnastik

Meie artiklis tahaksime rääkida hämmastavast ehitusmaterjalist, millest valmistatakse arvukalt betoonkonstruktsioone, maja seinu, sildu, vundamente, väikeseid arhitektuurivorme ja sarnaseid konstruktsioone. Me räägime tsemendist. Nagu teada, on tsement ehitusmaterjal Mitte looduslikku päritolu.
Selle nõutud materjali valmistamine on väga kulukas ja energiamahukas protsess, kuid see, mis välja tuleb, tasub end lõpuks ära. Tsementi saab reeglina kasutada eraldi või olla mõne muu ehitusmaterjali, näiteks betooni, komponendina. Tootmistehased asuvad tavaliselt just seal, kus saadakse ettevalmistusprotsessiks vajalik tooraine, et mitte tekitada transpordikulusid.
Tsemendi tootmisel on kaks etappi: esimene on klinkri tootmine, teine ​​klinkri töötlemine pulbriks ja sellele lisatakse kipsi või muid lisandeid.
Protsessi esimene etapp on kõige kallim, see kulutab umbes seitsekümmend protsenti tsemendi valmistamise maksumusest, kuna selles etapis kaevandatakse peamised toorained. Ülemine osa Paemägi tõmmatakse maha ja selle tulemusena paljandub paekiht. See esineb neli kuni viis korda kümne meetri sügavusel (mitte rohkem), iga sellise kihi paksus ulatub seitsmekümne sentimeetrini.
Kaevandatud lubjakivi purustatakse nii, et suurima tüki ümbermõõt ei ületaks kümmet sentimeetrit. Seejärel materjal kuivatatakse, jahvatatakse uuesti ja segatakse teiste komponentidega (näiteks aktiivsete mineraalsete lisanditega). Seejärel saadud segu põletatakse Klinker on valmis.
Teine etapp koosneb samuti paljudest toimingutest: klinker purustatakse, mineraalsed lisandid kuivatatakse, kips purustatakse, klinker segatakse koos teiste komponentidega. Tooraine koostis ja tekstuur ei ole alati ühesugused. Iga tooraine tüüp eeldab oma tootmismeetodit. Tsemendi tootmisel kasutatakse kolme meetodit: kuiv, märg ja segatud. Igal meetodil on oma ainulaadsed tehnoloogiad ja varustus ning igal on oma plussid ja miinused.
Kuivtootmismeetodil kuivatatakse toorained enne jahvatamist ja pärast jahvatamist saadakse pulbrina (laenguna). Märgmeetodit kasutatakse tsemendi valmistamisel kriidist, savist, kasutades erinevaid rauda sisaldavaid lisandeid (karbonaatkomponent, silikaatkomponent, konverteri muda jne). Savi niiskus ei tohiks olla üle kahekümne protsendi ja kriidis üle kahekümne üheksa protsendi. Seda meetodit nimetatakse märjaks, kuna segu jahvatatakse vees, mille tulemusena moodustub vesisuspensioon ehk teisisõnu muda. Järgmisena põletatakse see ahjus, vabastades süsinikdioksiidi, seejärel töödeldakse kuulide kujul olevad klinkrid peenemaks pulbriks - see on tsement.
Segameetodil on kaasatud mõlemad eelmised. Seda meetodit on kahte tüüpi. Esimeses valmistatakse toorained ette veega - märjal viisil, saades muda, seejärel eemaldatakse niiskus filtritega viieteistkümne kuni kaheksateistkümne protsendini ja põletatakse ahjudes peaaegu kuiva massina. Teise meetodi puhul kasutatakse kuiva toorainet, mis lahjendatakse järk-järgult veega ja muudetakse graanuliteks, mille suurus on vahemikus kümme kuni viisteist millimeetrit ja põletatakse.
Iga loetletud meetodi puhul on väga oluline säilitada proportsioonid, erivarustus ja selge toimingute jada. Valmis puiste- või pakendatud tsement 50 kilogrammi kaaluvates kottides laaditakse maantee- või raudteetranspordile ja saadetakse sihtkohta.
Ühtegi ehitusprojekti ei saa lõpule viia ilma sellise olulise ehitusmaterjalita nagu tsement, mis näitab selle kõrgeid tööomadusi.








Vaadake ringi, peaaegu kõik meid ümbritsevad hooned ja rajatised on koos ainult tänu tsemendile. selle põhjal talub aastakümneid kõiki koormusi ja negatiivseid mõjusid väljastpoolt. Mis on selles nii erilist: koostis, retsept, tootmistehnoloogia, "salajane koostisosa" või võib-olla kõik koos? Täna vaatame, millest tsement on valmistatud, selle omadusi ja “retsepti”. ise keetmine kvaliteet tsemendi segu. Nagu ikka, portaali kodulehel parimad viisid muuta oma kodu hubaseks ja mugavaks elamiseks.

Iga ehitusmaterjal nõuab kohustuslikku sertifikaati. Seal on tohutu nimekiri GOST-idest ja SNiP-idest, mille järgi toodetakse tsemenditooteid. Standardid määravad mitte ainult tooraine kvaliteedi, vaid ka rakendusala, transpordireeglid, katsetamise ja palju muud.

Kust reegleid näha:

  • GOST 31108-2003 “ÜLDKONSTRUKTSIOONITSEMENTID. TEHNILISED TINGIMUSED";
  • GOST 30515-97 “TSEMENDID. TEHNILISED ÜLDTINGIMUSED";
  • GOST 10178-85 “PORTLANDTSEMENT JA RÄBU PORTLANDTSEMENT. TEHNILISED TINGIMUSED".

Samadest dokumentidest leiate täiendavaid akte ja standardeid, mis aitavad teil ehitustöödeks õiget materjali valida.

Peamised omadused

Millistele tsemendi omadustele peaksite kõigepealt tähelepanu pöörama:

Huvitav fakt! Uuritav proov peab enne testimist kuivama vähemalt 28 päeva.

Tavaliselt saab tugevuse määrata ploki märgistuse järgi. Tavaliselt kasutatakse järgmisi tähistusi: M400 või M500. Tsemendi sideaine variatsioone toodetakse vahemikus M300 kuni M800.


  • aurutamistegevus– veel üks oluline omadus, mis näitab, kui aktiivselt sideaine koostis tõrvab. Sellest indikaatorist sõltuvad otseselt sideaine komponendi tugevus ning kuum- ja niiskustöötluse aeg. Seal on 3 aurutamisrühma. Esimene on parim ja tõhusaim;

Tähelepanu! Paljud tehnoloogid katsetavad, lisades väiksema koguse tsementi, kui sellel on aurutamise ajal esimene rühm. Tänu heale aktiivsusele saavutatakse toote vajalik tugevus kiiremini. Kui testi tulemused näitasid kolmandat aktiivsusrühma, siis on aeg tõsta HME temperatuuri, selle kestust või üldiselt sideaine kogust.

Need on kaks kõige enam olulised omadused mis tahes valdkonnas kasutatav sideaine. Seetõttu viiakse iga uue partiiga läbi selliste omaduste testid, isegi kui käes on kvaliteedisertifikaat. Saadud andmete põhjal kohandatakse koostist.

  • seadistusaeg– aeg, mil tsemendi koostis hakkab tarduma. Tavaliselt on see 45 minutist 10 tunnini. Mida kõrgem on temperatuur, seda kiiremini toimub seadistamine;

  • puistetiheduse– lahtises olekus on see ligikaudu 900-1100 kg/cm 3, tihendatud olekus - 1400-1700 kg/cm 3, tegelik väärtus on 3000-3100 kg/cm 3;
  • veevajadus– vajalik kogus vett tsemendi niisutamiseks ja taigna plastilisuse loomiseks. Reeglina võetakse umbes 17% hüdratatsiooniks vajalikust tsemendi massist. Kuid juhtub, et see arv suureneb, kuna tsemendi enda veevajadus on suurem.

Kokkutõmbava omaduse kvaliteeti testitakse tehaste laborites ja selliste testide põhjal väljastatakse kvaliteedisertifikaat, millest õpime kõik omadused. Kuid me saame selle alles kuu aja pärast, kuna pass väljastatakse 28 päeva vanuselt testimisproovide alusel. Seetõttu testitakse iga uut partiid iseseisvalt laboris, et teada saada, kui kvaliteetne see on. Viimane sõltub sideaine enda koostisest.

Millest tsement on valmistatud: üksikasjalik koostis

Iga sideaine aluseks on tsement ja ainult 15-20% mineraalsed lisandid. Sellest sõltuvad tulevase tsemendi tugevus ja muud omadused. See on tooraine (peamiselt lubjakivi ja savi) põletamisel toodetud 1–6 cm graanulite kujul.

Kogu põletusprotsess toimub spetsiaalsetes ahjudes kõrgel temperatuuril - ligikaudu +1500°C. Moodustub viskoosne aine, mis hoiab kõiki klinkrigraanuleid usaldusväärselt koos. Hiljem töödeldakse neid graanuleid edasi ja purustatakse. Sideainete tootmist on mitut tüüpi, kuid klinkri tootmine jääb peaaegu alati muutumatuks.

Kips on ka lahutamatu komponent mis tahes tüüpi tsement. Selle osakaal ei ületa 6%. Just tänu sellele reguleeritakse tsemendipasta tardumisaega.


Lisaained on iga sideaine jaoks vajalik koostisosa. Need tagavad sideaine teatud omadused ja suurendavad selle toimivust, näiteks külmakindlust, tugevust ja palju muud. Sõltuvalt sellest, milliseid lisandeid kasutati, erinevad tsemendid keemilise koostise ja vastavalt kasutusalade poolest.

Tsemendi keemiline koostis

Tsemendi "keemia" on sideaineseguga töötamise keeruline valdkond. Jah, ja tea üksikasju keemiline valem Ehitajad ei vaja kõiki komponente. Esiteks on see vajalik inseneride ja tehnikute jaoks, kes katsetavad uusi kinnitussegude kombinatsioone. Tavaliselt koosneb tsement järgmistest komponentidest.

  • 67% - kaltsiumoksiid (CaO);
  • 22% – ränidioksiid (SiO2);
  • 5% – alumiiniumoksiid (Al2O3);
  • 3% – raudoksiid (Fe2O3);
  • 3% - muud komponendid.

Kuidas tsementi tootmises valmistatakse

Tänapäeval on mitu tootmismeetodit:

  1. Märg meetod- esimene tsemendi tootmise tehnoloogia. Nad kasutavad seda siiani, kuigi veidi täiustatud meetoditega.
  2. Kuiv meetod- rohkem kaasaegne meetod sideainete tootmine, mida iseloomustab suurem tooraine ja energiaressursside kokkuhoid. Kuid mis kõige tähtsam, just see tehnoloogia vähendab atmosfääri heidet.
  3. Kombineeritud tehnikad Venemaal kasutatakse neid harva, peamiselt välispartneritega töötavates ettevõtetes. Näiteks nagu Volski tsemenditehas.

Tahtsin aga üksikasjalikumalt käsitleda tsemendi tootmise märgmeetodit, kuna peaaegu kõik Venemaa ja SRÜ riikide tsemenditehased kasutavad seda. Alloleval fotol on Tšeljabinski oblastis asuvad Uralcementi tootmisüksused, mis alustasid tegevust 1957. aastal. Siin toodetakse sideainet lubjakivi ja savi abil märgmeetodil. Kütusena kasutatakse gaasi Tootmine karjääris algab põhitoorme kaevandamisega.




Saadud peenmuda suunatakse pöördahju, kus see põletatakse temperatuuril +1450°C. Selle protsessi tulemuseks on klinker.



Saadud klinker jahutatakse spetsiaalses külmutusagregaadid, misjärel see transporditakse edasiseks jahvatamiseks veskis.



Purustatud klinkrile lisatakse ka peenkipsi ja mineraalseid lisandeid.


Valmis tsement saadetakse ladustamiseks spetsiaalsetesse punkritesse.


Nii suurel tootmisettevõttel lihtsalt ei saa olla laborit, mille töötajad jälgiksid tähelepanelikult iga tootmisprotsessi ja tsemendi kvaliteeti.


Need on peamised tootmisprotsessid Kõrval märgtehnoloogia. Need on kõikides tehastes ühesugused. Ainuke asi on see, et tehakse kohandusi tooraine ja seadmete spetsiifika järgi. Video räägib teile üksikasjalikult, millest ja kuidas tsementi valmistatakse.

Kuidas kodus tsementi valmistada

Vaatamata keerukale tootmisprotsessile saate oma kätega tsementi valmistada. Muidugi mitte klassikalise klinkri peene purustamise ja kõrgel temperatuuril põletamisega tehnoloogia järgi. Mõelge ühele populaarsetest retseptidest:

  1. Saadud kompositsiooni kasutatakse pragude ja muude puuduste tihendamiseks ja.
  2. Vaja läheb veepõhist lubi, kivituhka ja tavalist vett. Kõik on võrdses vahekorras.
  3. Kõik koostisained segatakse, kuni saadakse hapukoore konsistents. Selles vormis kasutatakse sellist "tsementi".

Ärge tehke seda liiga palju - see koostis kuivab kiiresti.

Teine populaarne retsept, mis põhineb glütseriinil. See saavutas populaarsuse tänu oma heale tugevusele:

  1. Plii jahvatatakse võimalikult peeneks ja kuivatatakse igat tüüpi ahjus kõrgel temperatuuril.
  2. Saadud klinkrile lisatakse glütseriin.
  3. Sel viisil valmistatud omatehtud tsement meenutab kõige rohkem oma poest ostetud vastet.

Kuidas valmistada kodujuustust tsemendimörti


Kas olete kunagi mõelnud, kuidas valmistatakse kodujuustust tsementi? Selgub, et selline tsement on olemas. Kuidas sellist segu luua? Väga lihtne:

  1. Kodujuust kooritud piimast ilma vadakuta kuivatatakse õhukese kihina. Saate omamoodi pulbri - 1 osa.
  2. Teil on vaja ka söövitavat lubi - 10 osa.
  3. Sarnased koostisosad segatakse ja neile lisatakse vett. Kõik segatakse ja viiakse pasta olekusse.

Tähelepanu! See lahus kõvastub väga kiiresti. Seetõttu on see jagatud mitmeks toiminguks. Valmiskompositsiooni kasutatakse ka pragude ja pragude tihendamiseks.

Tsement kasutades mittetraditsioonilist tehnoloogiat

Hiinas on populaarne ebatavaline tsemendi loomise meetod. Seaverd kasutatakse ühe peamise koostisosana. Hoolimata asjaolust, et selle küsimuse moraalne ja eetiline pool tekitab palju vaidlusi, ei tekita selline materjal tugevuse ja vastupidavuse seisukohalt küsimusi.

Niisiis, Hiina meistrite erilised koostisosad:

  1. maarjapuder – 6 osa;
  2. värske sealiha veri - 40 osa;
  3. kustutatud kohev lubi – 54 osa.

Kõik koostisained segatakse ühtlaseks massiks. Saadud kompositsioonil on seetõttu hea tugevus ja adhesioon Hiljuti ta on üsna populaarne.

Tsemendimördi proportsioonid ehk Kuidas tsementi õigesti lahjendada

Õppisime valmistama alternatiivsetest materjalidest tsemendimörti. Nüüd vaatame klassikalist kompositsiooni tsemendimört, mida kasutatakse õmbluste, pragude, remondi, liimimise jms jaoks. Põhimõtteliselt on see tavaline müürimört, kus traditsiooniliselt segatakse tsementi ja liiva vahekorras: 1:3. Soovi korral lisatakse sellele plastifikaatoreid.

Tähelepanu!Ära kasuta pesuvahendid et suurendada sellise lahenduse plastilisust. Aja jooksul see mureneb ja mureneb.

Väikeste pragude silumiseks on sobivam valmistada tsemendipasta tavalisest mis tahes marki sideainest ja veest. Neid lihtsalt segatakse teatud vahekorras, kuni saadakse kreemjas konsistents. See lahendus täidab suurepäraselt väikesed praod, kuivab kiiresti ja seda on lihtne lihvida.

Tsement on iga kodu alus. Seda materjali ühel või teisel viisil kasutatakse erinevad etapid. Isegi raudbetoonist palkmaja ehitamisel - peamine raami element. Sel põhjusel on oluline olla tähelepanelik selle kvaliteedi suhtes ja pöörata tähelepanu kõigile punktidele, mida me artiklis üksikasjalikult kirjeldasime.

Ükskõik, milliseid samme erinevates tootmis- ja tehnoloogiaharudes edusammud ka ei teeks, kuulub ehituse juhtpositsioon järjekindlalt tuntud tsemendile. Ja kuigi tsemendi tootmine on töömahukas, energiamahukas ja kulukas protsess, on tsemenditehaste investeeringutasuvus väga kõrge.

Kulude vähendamiseks asuvad need ettevõtted reeglina samas kohas, kus toorainet kaevandatakse.

Peamised tsemendi valmistamise meetodid

Tsemendi tootmise aluseks on kaltsineeritud mass, mida nimetatakse klinkriks. Klinkri koostis võib olla varieeruv, seega räägime sellest hiljem.

Kõik tehnoloogiline protsess Tsemendi tootmise võib jagada kahte põhietappi:

  • klinkri saamine on kõige kallim ja töömahukam protsess;
  • klinkri purustamine pulbrilise massi saamiseks.

Ise klinkri tootmine jaguneb veel neljaks etapiks:

  • tooraine, millest klinkrit valmistatakse, kaevandatakse ja toimetatakse töötlemiskohta;
  • toorained purustatakse;
  • tooraine segu valmistatakse vajalikes proportsioonides;
  • valmis segu põletatakse kõrgel temperatuuril.

1.1 Tsemendi tootmismeetodid jagunevad kolme põhirühma:

  • märg;
  • kuiv;
  • kombineeritud.

Neist ühe valik sõltub ettevõtte soojusvõimsusest ja tooraine kvaliteedist.

1.2 Märgmeetod

Selle meetodi peamine eelis seisneb selles, et olenemata sellest, millest klinker on valmistatud, olenemata sellest, kui heterogeensest toorainest algselt võetakse, märg meetod võimaldab teil täpselt valida soovitud muda koostise.

Muda, sisse sel juhul, on vedel tarretisesarnane mass, mis sisaldab kuni 40% vett. Selle koostist reguleeritakse spetsiaalsetes basseinides ja seejärel põletatakse pöördahjudes temperatuuril üle 1000 °C.

Märgmeetod nõuab suuremat soojusenergia tarbimist, kuid võimaldab toota kõrgeima kvaliteediga tsementi, kuna muda heterogeensus ei mõjuta lõpptoodet.

2 Kuivmeetod

Kuivmeetod eeldab, et mis tahes toorainet töödeldakse ilma vett kasutamata. Sel juhul savi, lubjakivi ja muud komponendid purustatakse, seejärel jahvatatakse tolmuks ja segatakse õhuvarustuse abil suletud kastides.

Kuivmeetodil tsemendi tootmisel, valmis tooraine siseneb ahju põletamiseks, Pealegi pole sellel veeauru. Järelikult saame pärast kuumtöötlemist valmis tsemendi, mis ei vaja purustamist.

Kuivmeetod vähendab oluliselt aja-, soojusenergia- ja muude ressursside kulu. See on väga tulus ja tõhus muda suure homogeensusega.

2.1 Kombineeritud

Tootmine võib toimuda märjal meetodil ja seda täiendada kuivmeetodil või kuivmeetodil, mida on täiendatud märjaga.

Juhtudel, kui aluseks on märgmeetod, dehüdreeritakse toorained pärast segamist spetsiaalsete filtritega kuivatite abil ja saadetakse ahju peaaegu kuivana. See võimaldab teil vähendada soojusenergia maksumust, kuna see vähendab oluliselt aurustumist põletamise ajal. Kui klinkri tootmine põhineb kuivmeetodil, granuleeritakse valmis segu vee lisamisega.

Mõlemal juhul siseneb klinker ahju niiskusega 10–18%.

2.2 Klinkrivaba tootmismeetod

Lisaks ülaltoodud traditsioonilistele meetoditele võib tsemendi tootmine toimuda klinkrivaba meetodiga. Sel juhul on tooraineks kõrgahju- või hüdroräbu, mis on kombineeritud lisakomponentide ja aktivaatoritega. Väljundiks on räbu-aluseline segu, mis purustatakse ja jahvatatakse soovitud konsistentsini.

Klinkrivaba tsemendi tootmistehnoloogia sellel on järgmised positiivsed omadused:

  • lõpptoode on vastupidav mis tahes keskkonnatingimustele;
  • soojusenergia ja muud energiakulud vähenevad oluliselt;
  • metallurgiatööstuse jäätmeid kasutatakse toorainena kvaliteetse tsemendi tootmiseks, millel on positiivne mõju keskkonna puhtusele;
  • võimaldab toota erinevate omadustega lõpptoodet ja sisse erinevad värvid tootmismeetodit muutmata.

2.3 Tsemendi tootmine (video)

2.4 Seadmed tsemendi tootmiseks

Kuna kogu tootmisprotsess on jagatud etappideks, mis on oma olemuselt üksteisest väga erinevad, vajavad tsemendi tootmiseks mõeldud seadmed mitme profiiliga seadmeid. Selle võib jagada järgmisteks alarühmadeks:

  • seadmed tooraine kaevandamiseks ja transportimiseks;
  • purustamiseks ja ladustamiseks;
  • ahjud;
  • masinad klinkri jahvatamiseks ja segamiseks;
  • masinad valmis tsemendi pakendamiseks.

Kuna tsemendi tootmine toimub erinevatel viisidel, Ja Kasutatavad toorained on erinevad, ka seadmed tehastes võivad olla erinevad.

Viimasel ajal on erasektori minitsemenditootmistehased muutunud väga populaarseks. Mõnikord tehakse seda isegi kodus, aga sellest räägime hiljem.

Asi on selles, et selliste tehaste seadmed ei ole väga kallid, neid saab paigaldada suhteliselt väikesed alad ja maksavad end hämmastavalt kiiresti ära.

Lisaks ei tekita raskusi tootmisliini kokkupanek, lahtivõtmine ja transport. Seetõttu saab eratehase paigaldada igale vähetõotavale toorainemaardlale ja kui see on ammendatud, transportida see teise kohta. See valik vabastab tootja tooraine transportimise ülesandest, mis võimaldab teil oluliselt säästa.

2.5 Millest tootmisliin koosneb?

  1. Kruvipurustid. Mõeldud toorainete jämedaks purustamiseks ja jahvatamiseks.
  2. Haamerpurustid.
  3. Ekraanid või vibreeriv sõel. Vajalik purustatud materjali sõelumiseks.
  4. Materjali etteande seade esimeseks etapiks.
  5. Transportijad. Nad täidavad tooraine tarnimise funktsiooni järgmisse etappi.
  6. Sorteerimismasin.
  7. Peksu- ja peksu-doseerimismasinad.
  8. Veski veskikividega.
  9. Muda segamise masin.
  10. Pöördtrummelahi.
  11. Kuivatusseade.
  12. Külmutusseade.
  13. Klinkriveski.
  14. Söödategudega koplift.
  15. Kaalumis- ja pakkimisseadmed.

3 Kvaliteetse tsemendi valmistamine kodus

Mõnel juhul, kui peate seda tegema betoonist tasanduskiht ja tsemendi hankimine on pikk tee, käsitöölised kohustub kodus tsementi valmistama. Märgime kohe, et kodus tsemendi valmistamise protsess on väga töömahukas protsess ning nõuab tõsiseid seadmeid ja oskusi.

Ärge oodake, et saate esimest korda kvaliteetset toodet. Enne tõelise tsemendi hankimist peate rikkuma kümneid kilogramme materjali.

Täidab sideaine funktsiooni. Lõplik tugevus sõltub selle kvaliteedist betoontoode. Paljud algajad ehitajad on huvitatud tsemendi küsimusest - millest see on valmistatud ja mis määrab selle omadused? Materjal saadakse klinkri, kipsi ja lisandite hävitamise teel. Klinker on tsemendi põhiaine, mis saadakse pärast tooraine paagutamist, mille aluseks on savi ja lubjakivi. Kompositsioon võib sisaldada merglit, räbu kõrgahjud, nefeliini muda.

Tsemendi koostis

Küsimuses, millest tsement on valmistatud, pole kompositsioon pikka aega säilinud. Aluseks on alati olnud klinker, koostis sisaldab ka mineraalseid lisandeid optimaalse sisaldusega 15-20%. Sellel kontsentratsioonil on mineraalidel väike mõju töö- ja spetsifikatsioonid. Kui lisandite kontsentratsioon on üle 20%, muutuvad omadused oluliselt, nimetatakse putsolaantsemendiks.

Tsemendi keemiline koostis:

  • aliit (Ca3SiO5) – suurendab koostoime kiirust veega. Komponent on oluline tugevuse omandamise etapis. Trikaltsiumsiliidi kogus klinkris on 50–70%;
  • Belite (Ca2SiO4) – tagab tugevuse suurenemise kõvenemise hilisemates etappides. Esialgu reageerib see veega halvasti, dikaltsiumsilikaadist tingitud tugevuse suurenemist praktiliselt ei toimu. Klinker sisaldab 15–30%;
Tsement on kokkutõmbav aine, mis kipub vees ja vabas õhus kõvenema.
  • aluminaatfaas (Ca3Al2O6) – veega segatuna kutsub esile kiire reaktsiooni ja tagab esialgse tardumise. Kõvenemisprotsessi kontrollimiseks lisatakse kompositsioonile kipsi ja sarnaseid aineid. Trikaltsium-aluminaat sisaldab 5–10%;
  • ferriidi faas (Ca3Al2O6). Siseneb aliidi ja beliiti tsüklite vahelise reaktsiooni aktiivsesse faasi. Tetrakaltsium-aluminoferriidi kogus on 5–15%;
  • ülejäänud komponendid on leeliselised sulfaadid, kaltsiumoksiid - kuni 3%.

Kemikaalide proportsioonid tsemendimördis võivad varieeruda, kuid jäävad tavaliselt etteantud väärtuste piiresse.

Tsemendi peamised omadused

Tootmistehnoloogia nõuab vastavust standarditele GOST 10178-76. Kompositsioon võib sisaldada lisaaineid.

Kui need on olemas, muutuvad tsemendi omadused:

  • Tugevus on materjali võime taluda teatud koormusi enne purunemist. Tugevusnäitajad ja võime kõvastuda hüdratatsiooniprotsessi ajal on omavahel seotud mõisted tugevuse omandamine nõuab pikka aega, alates 28 päevast. Tsement jaguneb klassideks, tähistatud tähega M ja indeksiga: 300, 400, 500, on vähem levinud ülitugevaid kompositsioone - M600, M700, M800;

Koostisaineid võetakse teatud vahekorras, mis tagab kaltsiumsilikaatide, aluminoferriidi ja aluminaadi faaside moodustumise
  • kõvenemise aeg. Materjali hüdratatsiooni ja lõpliku kõvenemise protsessi mõjutab klinkri lihvimise peenus. Terade vähenedes tugevus suureneb. Mörtide ja betooni kõvenemise määramisel võetakse arvesse koostise tavalist tihedust. Kestus kuni tardumiseni oleneb veevajadusest ja mineraalainete kogusest. Normaalse tiheduse korral võtab seadistamine aega 45 minutist 10 tunnini. Kui temperatuur tõuseb, väheneb ajaperiood külma ilmaga;
  • Veevajadus on vee tarbimine aine hüdraatimiseks ja piisava plastilisuse saavutamiseks. Tavaliselt soovitatakse 15–17% vedelikku sisaldavat preparaati. Lahuse liikuvuse suurendamiseks võite lisada vett 30–35% ulatuses;
  • muldkeha tihedus. Materjali tegelik tihedus on 3000–3100 kg/cm3. Tihedus pärast väljavalamist 900–1100 kg/cm3, peale tihendamist 1400–1700 kg/cm3;
  • korrosioonikindlus. Indikaator on mõjutatud mineraalne koostis Ja . Kuna klinkri tera suurus väheneb ja poorsus suureneb, väheneb korrosioonikindlus;
  • soojuse eemaldamine. Kõvenemise käigus eraldub tsemendist paratamatult soojust. Kui protsessi kiirus on suhteliselt väike, väheneb töö käigus tekkivate pragude oht. Soojuse kiire eraldumine on mitmekorruseliste ja tugevalt koormatud hoonete ehitamisel ebasoovitav protsess. Soojuse tekke reguleerimiseks lisatakse kompositsioonile aktiivseid ja inertseid lisandeid;
  • külmakindlus. Indikaator näitab vastupidavust külmumisele ja sulatamisele nii magedas kui ka soolases vees.

Tsemendi tüübid

Sõltuvalt sellest, millest tsement on valmistatud, erineb materjal rühmade kaupa. Igal tüübil on erilised tehnilised omadused.


Tänapäeval toodetakse mitut tüüpi tsementi

Valmistamismaterjali põhjal eristatakse järgmisi rühmi:

  • lubi;
  • marly;
  • savine. Tule- ja külmakindluse tagamiseks on soovitatav lisada abikomponente tsementi, boksiidi ja räbu.

Enamasti kasutatakse tsemendi tootmisel süsiniku ja savi ühendeid, kuid teatud tüüpidele lisatakse tehisaineid (räbu, metallurgia ja keemiatootmise jäätmed) ja looduslikke komponente (alumiiniumoksiid).

Tsement jaguneb järgmisteks tüüpideks:

  • Portlandtsement. Sellel on kõrge kõvenemiskiirus ja see sisaldab 10–15% mineraalaineid. Portlandtsement põhineb kipsil ja klinkril, mida põletatakse temperatuuril 1500 °C. Seda kasutatakse aktiivselt kaasaegne ehitus tänu loomisoskusele monoliitsed struktuurid veega segamisel;
  • Portlandi räbu tsement. Kompositsioon sisaldab samu komponente, samuti kõrgahjuräbu;
  • hüdrauliline;
  • pingutamine – tardub ja kivistub kiiresti;
  • vuukimine. Kasutatakse loomiseks betoonkonstruktsioonid gaasi- ja naftatootmise valdkonnas;
  • dekoratiivne, eristub valge värviga;
  • sulfaadikindel. Peamised erinevused taanduvad madalale kõvenemiskiirusele ja kõrgele vastupidavusele miinustemperatuuridele.

Seal on portlandtsement ja portland-räbu tsement.

Kasutusvaldkonnad

Betooni kasutatakse ehituses kõikjal, selle ulatus on praktiliselt piiramatu. Looge tsemendimördi abil raudbetoonkonstruktsioonid, valatakse vundamendid, talad, vundamendid ja muud konstruktsiooni osad. Viimasel ajal on populaarne monoliitsete hoonete valmistamine, kus seinad, alus ja katus on täielikult betoonist, arvestamata katuse- ja viimistlusmaterjale.

Mis on valmistatud tsemendist:

  • kandeseinad, sambad, vaheseinad;
  • põrandaplaadid;
  • vundament, tasanduskiht, ;
  • erinevad taldrikud, seinaplokid jne.

Ühend

Praktikas pole materjali valmistamise protseduur liiga keeruline, kuid keemilised ained esitatakse ühiste kujul loodusvarad. Tsemendi valmistamise reeglid on kõigi kaubamärkide jaoks ligikaudu ühesugused, alus on alati lubjakivi ja savi.

Kompositsiooni peamised komponendid:

  • klinker. Kõige sagedamini on lubjakivi kontsentratsioon klinkris 3 korda suurem kui savi kogus, mis määrab tugevusnäitajad. Seda kasutatakse kuni 60 mm suuruste graanulite kujul. Komponenti kuumtöödeldakse temperatuuril 1500 °C. Sulamisprotsessi käigus ilmub mass koos suur summa ränidioksiid ja kaltsiumdioksiid;

Tugevus. See on parameeter, mis vastutab materjali hävitamise eest teatud tingimuste mõjul.
  • kips mõjutab tsemendi hüdratatsiooni kiirust. Tavaliselt lisatakse kompositsioonile kuni 6% komponendist;
  • mitmesugused abilisandid. Lisandeid kasutatakse kompositsiooni plastilisuse suurendamiseks, külmakindluse suurendamiseks ja kõvenemise kiirendamiseks. Tänu lisandite olemasolule saab tsementi rohkem kasutada lai valik töötab

Tootmisprotsess

Oluline on täpselt teada, kuidas ja millest tsementi valmistatakse, see aitab õigesti mõista materjali omadusi ja tagada kõrge kvaliteet kujundused.

Vaatame, kuidas tsementi samm-sammult valmistatakse:

  1. Segage kõik koostisosad klinkri saamiseks. See sisaldab 75% lubjakivi ja 25% savi.
  2. Põlemine löögil kõrge temperatuur, protseduur aitab moodustada klinkrit. Temperatuurini 1450 °C ja kõrgemal kuumutamisel kombineeritakse savi ja lubi.
  3. Materjali hävitamine tolmutaolise fraktsiooni tekkeks. Jahvatamine toimub kuulveskitega - need on horisontaalse paigutusega trumlid, nende sees on metallkuulid, mis hävitavad kõvad suured klinkriosakesed. Kui fraktsioon väheneb, suurenevad koostise tehnilised omadused ja klass.

Järeldus

Tsemendi eripäraks on vastupidavus, suhteliselt kiire kõvenemisprotsess, vastupidavus väliskeskkond, valmistamise ja kasutamise lihtsus. Pärast kõvenemist saadakse ülitugev materjal, mis suudab hoida mitmekorruselised hooned minimaalse kulumisega ja väikese deformatsiooniriskiga.