Строительный цемент и его составные части

Цемент востребован на любом этапе строительного процесса. Внешне он представляет собой порошок, который после смешения с водой и затвердевания образует камневидное тело. Аналогов этому уникальному материалу пока не существует.

Изготовление цемента

В настоящее время наибольшую известность и распространение получил портландцемент. Процесс его изготовления состоит из двух частей: получение клинкера и его последующий помол. В качестве исходного сырья используется осадочная горная порода – мергель. Для ее замены может применяться смесь глины, известняка и специальных добавок.

Материалы проходят предварительную подготовку, а затем измельчаются до порошкообразного состояния. Такая смесь называется «шламом». После этого она подается в печь обжига и проходит термообработку при температуре 1400-1500°С. Ее результатом является получение клинкера – спекшегося и частично расплавившегося материала, состоящего из окисей кальция, алюминия и кремния. Клинкер после остывания размалывается с добавлением примерно 5 % гипса и на выходе получается цемент с размером зерна от 1 до 100 мкм.

Печь обжига для получения клинкера
Печь обжига для получения клинкера

Технологии изготовления

Строительный цемент может изготавливаться тремя методами:

  • При использовании «сухого» способа материалы, используемые в качестве сырья, высушиваются до помола. Соответственно, сырьевая шихта представляет собой измельченный сухой порошок.
  • При изготовлении цемента из смеси глины, известняка и специальных добавок применяется «мокрый» метод. Он получил такое название, потому что исходные компоненты содержат влагу. В известняке ее должно быть до 29 %, а в глине – до 20 %. Сырьевая масса измельчается в водной среде, а получившийся шлам имеет влажность 30-50 %. Сушится он в печи для обжига.
  • В комбинированном способе применяются элементы «сухого» и «мокрого». В свою очередь он может реализовываться двумя путями. В первом случае сырьевая смесь сушится и измельчается. Затем в нее для грануляции добавляется 10-14 % воды. После этого производится обжиг и помол. Во втором случае сырьевая смесь перемешивается с добавлением воды. Затем сушится до 16-18 % влажности, обжигается и измельчается.

Виды и применение цемента

Различают несколько разновидностей цемента, большинство из которых изготавливается путем добавки различных веществ в портландцементный клинкер:

  • Особенностью гидрофобного цемента является способность не впитывать воду в первые пять минут после ее добавления. Он имеет низкую водопроницаемость после затвердения и применяется для строительства объектов, расположенных близко к воде.
  • Быстротвердеющий цемент обогащается минеральными добавками, обеспечивающими возрастание его прочности в первый период твердения. Он используется для скоростного строительства.
  • Тампонажный цемент предназначен для изолирования от грунтовых вод нефтяных или газовых скважин. Он характеризуется высокой прочностью уже на ранней стадии затвердевания и высокой текучестью.
  • Цемент с поверхностно-активными добавками отличается повышенной подвижностью и применяется для возведения сложных конструкций.
  • Особенностью шлакового цемента является медленное возрастание прочности при затвердевании. Он устойчив к воздействию агрессивных сред, поэтому используется в портовом и гидротехническом строительстве.
  • Пуццолановый цемент отличается очень быстрым затвердеванием при высоких температурах и стойкостью к пресной воде. При этом материал при температуре ниже 0° С вообще не застывает. Он применяется для строительства подземных или подводных конструкций, не подвергающихся воздействию повторяющихся циклов высыхания/увлажнения и замораживания/размораживания.
  • Расширяющийся цемент способен увеличиваться в объеме во время застывания. Различают несколько его модификаций. Водонепроницаемый схватывается всего за 10 минут. Он находит применение при заделке трещин и гидроизоляции стволов шахт. Напрягающийся используют при строительстве объектов с повышенной газо-, водо- или паронепроницаемостью. Гипсоглиноземистый прекращает расширяться только на третьи сутки. Он применяется для гидроизоляции штукатурки или заделке швов.
  • Глиноземистый цемент быстро твердеет и устойчив к воздействию минерализованных вод. Он используется при аварийных работах или зимнем бетонировании.
Существует несколько разновидностей цемента, применяемых для специфических целей
Существует несколько разновидностей цемента, применяемых для специфических целей
Интересный продукт был получен в результате добавления оптоволокна в цементный раствор. Он получил название «литракон» и является прозрачным, сохраняя при этом классические свойства бетона.

Такое разнообразие позволяет подобрать нужный вид цемента практически для любых условий строительства.