ЦЕМЕНТ

Цемент (в переводе с лат. «битый камень») — гидравлическое минеральное вяжущее вещество, входящее в число основных строительных материалов. Применяемый для получения бетона, при затвердевании цемент приобретает наибольшую прочность среди строительных материалов своего класса. Гидравлические свойства цемента заключаются в его способности набора прочности и затвердевания в присутствии воды, однако для затвердевшего цемента вода не является растворителем, то есть он водостоек. В свою очередь применение ряда минеральных материалов и веществ в процессе получения цемента объясняет его минеральную природу (горные породы или продукты их выветривания).

В отличие от других вяжущих веществ (например, гипса), затвердевающих только на открытом воздухе, цемент благодаря своей способности затвердевать и в воде, в этом плане их значительно превосходит, что широко применяется для строительства гидротехнических сооружений.

ИСТОРИЯ ЦЕМЕНТА

Технология получения искусственных вяжущих веществ, заключавшаяся в обжиге некоторых горных пород и впоследствии измельчения продуктов этого обжига, стала известна ещё несколько тысячелетий назад. При воздвижении крупных и известных уникальных сооружений древнего мира (например, Великой Китайской стены, римского Пантеона и других) применялись строительный гипс и известь – первые в истории строительств искусственные вяжущие вещества.

Глина, гипс и известь, как классический пример воздушных вяжущих веществ, затвердевают и используются исключительно на воздухе. Они характеризуются относительно невысокой прочностью. Постепенно стали применять добавки – тонкомолотую обожженную глину, бой кирпича, вулканические породы, повышая тем самым водостойкость известковых растворов. Такие породы по месту их залегания близ города Поццуолли стали известны под названием «пуццоланы»

Производство вяжущих материалов, использовавшихся при возведении крепостных стен, башен, соборов, в немалой степени способствовали возникновению и развитию древних городов Руси – Киева, Новгорода, Москвы. Введённый в Москве в 1584 г. «Каменный приказ» помимо заготовки строительного камня и изготовлением кирпича управлял к тому же производством извести.

Гипс и воздушная известь, на протяжении многих тысячелетий, не имевшие себе равных среди вяжущих материалов, обладали существенным недостатком – они отличались недостаточной водостойкостью. Однако в XVII-XVIII вв. в связи со стремительным развитием мореплавания для строительства портовых сооружений потребовались устойчивых к действию воды принципиально новые вяжущие материалы.

Первое водостойкое вяжущее вещество, названное впоследствии гидравлической известью, было получено англичанином Д.Смитом в 1756 году. А уже в 1756 году Д.Паркер запатентовал способный затвердевать как на воздухе, так и в воде роман-цемент. И хотя сейчас перечисленные вяжущие вещества потеряли актуальность и практическую ценность, до середины XIX в. они являлись основными и по сути единственными материалами для строительства гидротехнических сооружений.

Стремительный подъём российской промышленности в XVIII в. привёл к необходимости систематизации накопленного опыта производства и одновременной разработки новых и эффективных видов вяжущих материалов. Полученное в 1807 по описанию В.М.Севергина вяжущее вещество, получаемое обжигом мергеля с последующим размолом, по качеству превзошло роман-цемент.

Производство цемента в промышленных масштабах началось уже в XIX веке. Первый завод по производству портландцемента был запущен в 1856 г. в г. Гроздеце, а впоследствии также в Риге (1866), Щурове (1870), Подольске (1874), Новороссийске (1882), Вольске (1897), Воскресенске (1936) и т.д.

И хотя к началу XX века более чем на 50 цементных заводах производилось около 1,5 млн. тонн цемента, с приходом советской власти разрушенную в Первой мировой войне цементную промышленность России пришлось восстанавливать с самого начала. Все старания не оказались напрасными – уже в 1962 по производству цемента СССР находился на первом в мире месте, а в 1971 году объёмы производства цемента составили более 100 млн. тонн. Отличавшиеся высокой концентрации производства цементные заводы СССР в два раза по мощности превышали заводы США. Сегодня же, располагаясь на пятом в мире месте по объёмам производства цемента, Россия уступает только Китаю, Индии, США и Японии. Используя по настоящее время энергоёмкий мокрый способ производства цемента, российские цементные заводы, стремясь к победе в конкурентной борьбе с иностранными компаниями, должны постепенно переходить на более прогрессивную энергосберегающую технологию сухого производства цемента.

ВИДЫ ЦЕМЕНТОВ

Белый цемент (БЦ) (ГОСТ 965-78)

Белый цемент своим цветом обязан входящему в его состав маложелезистому клинкеру, тем самым сильно отличаясь от богатого железом серого цемента. Для достижения наилучшей белизны клинкер в процессе производства подвергается отбеливанию. Обладая рядом уникальных характеристик, белый цемент используется по большей части в декоративных целях: в изготовлении различных скульптурных элементов, колонн, а также при проведении отделочных работ, например, фасада здания. Соответствуя всем эстетическим требованиям, белый цемент заслуженно занимает лидирующее положение при оформлении фасадов и многообразных парадных строительных элементов.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ)

Благодаря тщательному смешиванию измельчённого глиноземистого цемента, гипса и гидроалюмината кальция в процессе изготовления водонепроницаемый расширяющийся цемент обладает быстрым схватыванием и затвердеванием – от 1 до 10 минут с момента затворения. Именно благодаря этому важному свойству водонепроницаемый цемент применяют для создания гидроизоляционных покрытий, заделки стыков и трещин в железобетонных конструкциях.

Водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ)

Получаемый путем тщательного смешивания глиноземистого цемента, полуводного гипса и гашеной извести водонепроницаемый безусадочный цемент, так же, как и ВРЦ, характеризуется быстрым схватыванием и затвердеванием – от 1 до 5 минут, благодаря чему применяется в качестве гидроизолирующего вяжущего вещества в условиях повышенной влажности.

Глиноземестый цемент (ГЛЦ)

Получают в процессе тонкого измельчения обожженной до спекания сырьевой массы, содержащей в больших количествах глинозем. В качестве сырья для изготовления глиноземистого цемента используют известь или известняк, а также богатые оксидом алюминия бокситы.

Основное препятствие для применения глиноземистого цемента – это его высокая стоимость. Однако его способность противостоять воздействию сильно минерализованных вод, а также экстремально высоких и низких температур уравновешивается возможностью его использования при срочных ремонтных и аварийных работах, при проведении работ в зимнее время, а также получения жаростойких бетонов.

Портландцемент (ПЦ) (ГОСТ 10178-85)

Получают путем тонкого помола портландцементного клинкера, смешенного с гипсом, в который могут быть также включены специальные минеральные добавки. Портландцемент и его разновидности наиболее широко среди других вяжущих веществ применяется в строительстве.

Портландцементный клинкер получают в результате обжига до спекания тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, главным образом состоящей из известняка и глины, а также других материалов (мергеля, доменного шлака и прочие). В процессе обжига в клинкере выдерживается высокое содержание высокоосновных силикатов кальция. Для регулирования сроков схватывания в клинкер при помоле дополнительно добавляют двуводный гипс в количестве 1,5-3%.

Сульфатостойкий цемент (ГОСТ 22266-76)

Получают из клинкера определенного минералогического состава: содержание трехкальциевого алюмината не должно превышать 5%, а трехкальциевого силиката – 50%. Такое низкое содержание трехкальциевого алюмината обусловлено его взаимодействием с находящимися в окружающей среде сульфатами. Также его присутствие способствует вытеснению из бетона воды и воздуха. Наиболее широко используемые марки: 300 и 400.

Пуццолановый портландцемент (ГОСТ 22266-76)

Получают в процессе совместного помола цементного клинкера установленного минералогического состава, определенного количества гипса и активных минеральных добавок вулканического или осадочного происхождения. Основная особенность – способность быстро затвердевать в воде и в условиях повышенной влажности. Растворные смеси пуццоланового цемента в свою очередь отличаются повышенной водостойкостью и водонепроницаемостью. Данные особенности позволяют использовать в гидротехническом строительстве, где предъявляются высокие требования по противодействию морской воде.

Шлаковый цемент (ШПЦ)

Получают путём совместного помола гранулированных доменных шлаков с различного рода добавками (известь, строительный гипс) или же их смешением в измельчённом виде.

Его рекомендуются применять в монолитных бетонных и железобетонных конструкциях, используемых при строительстве подземных и подводных сооружений. К тому же шлаковые цементы запрещается использовать в условиях регулярного увлажнения и высушивания готовой конструкции.

Цветной цемент

Получают на основе белого портландцементного клинкера путем совместного помола с пигментами различных цветов, например с охрой, железным суриком, окисью хрома. Другим вариантом получения цветного цемента является смешение белого цемента с различными пигментами.

Широко применяется при архитектурно-декоративном оформлении фасадов и строительных сооружений, а также цветных цементобетонных дорожных покрытий.

МАРКИРОВКИ ЦЕМЕНТОВ

Разнообразие видов и марок цемента обусловлено широким спектром его физико-технических характеристик, специализированных под различные требования и условия его эксплуатации. Поэтому предельно важно разобраться с обозначением цемента.

В соответствии с ГОСТ 10178-85 в маркировке сначала идёт буквенный ряд, обозначающий вид цемента (например, ПЦ – портландцемент, ШПЦ – шлакопортландцемент, ССПЦ – сульфатостойкий портландцемент, и т. д.). Далее следует обозначение максимальной прочности, выраженной в единицах килограмм на кубический сантиметр. Распространены цементы с прочностью от 350 до 600, однако наиболее популярны с показателями 400 и 500. Процентное содержание добавок в цементе обозначается буквой «Д» с последующим числовым значением. От величины добавок будут зависеть как пластичность, так и прочность цемента. При наличии дополнительных специфических свойств это указывается специальными обозначениями. Рассмотрим наиболее распространённые в России марки цемента.

Портландцемент ПЦ 400 Д20 благодаря повышенной морозо- и водостойкости является самым популярным строительным материалом. Применяется как в бытовых и жилищных строительных работах, так и в промышленных и сельскохозяйственных масштабах, а, кроме того, и при изготовлении железобетонных конструкций и заливки фундамента.

Портландцемент ПЦ 500 Д20 обладает подобными свойствами, однако благодаря своей повышенной прочности может применяться в условиях повышенным коррозийным воздействием и при наличии дополнительных требований к качеству и прочности бетонных конструкций. К тому же данная марка цемента отлично подходит для штукатурных, кладочных и других ремонтно-строительных работ.

Портландцемент ПЦ 500 Д0, обладая меньшим содержанием добавок, придаёт бетону такие основополагающие характеристики, как повышенная морозо- и водостойкость, а также долговечность. Широко применяют при проведении аварийных и восстановительных работ и в промышленном строительстве.

Портландцемент ПЦ 400 Д0 обладает повышенной сопротивляемостью пресной или минерализованной водой. Ещё одним отличительным свойством является меньшее по сравнению с аналогичными марками время схватывания цемента (около 10-12 часов).

ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕМЕНТА

Производство цемента состоит из двух этапов. Первый – получение промежуточного продукта – клинкера. На следующем и заключающем этапе клинкер измельчается до порошкообразного состояния с одновременным смешением с гипсом или другими добавками.

На первый этап, как на наиболее дорогостоящий, приходится более 70% себестоимости всего процесса, поэтому нет нужды говорить о его значимости при производстве цемента. Добытый путём «сноса горы вниз» желтовато-зелёный известняк поднимается по транспортёру с глубины его залегания (до 10 м.) на дальнейшее измельчение до кусков размером около 10 см. в диаметре. После просушки известняка и смешения его с другими компонентами, происходит обжиг этой сырьевой смеси до получения готового клинкера.

На втором этапе после дробления клинкера и гипсового камня происходит их совместный помол с одновременным смешением с активными минеральными добавками. В силу того, что сырьевой материал отличается по своим физико-техническим характеристикам, для каждого такого вида сырья разрабатывается свой способ производства. Тем самым обеспечивается хороший однородный помол одновременно с полным перемешиванием компонентов.

В зависимости от используемых технологических приёмов изготовления сырьевого материала, в цементной промышленности различают три основных способа производства цемента: мокрый, сухой и комбинированный.

Мокрый способ производства цемента основан на применении в качестве сырья карбонатного компонента (мел), силикатного компонента (глина) с добавлением железосодержащих материалов (конверторный шлам, пиритные огарки). При этом накладываются ограничения на влажность компонентов – не более 20-25%. Своё название данным способ производства цемента получил благодаря получению измельчённой сырьевой смеси в водной среде. Полученная этим образом водная суспензия – шлам влажностью 30-50% поступает в печь для обжига, в результате чего выделяются углекислоты. Образованные в процессе обжига клинкерные шарики растираются до образования тонкого порошка – цемента. Мокрый способ на сегодняшний день является основным для производства цемента, в особенности в России. Однако весь мир постепенно переходит на сухой способ.

Сухой способ производства цемента предполагает высушивание сырьевых материалов как до, так и в процессе помола. В печь поступает уже не шлам, а размолотое в порошок сырьё: известняк, глина, шлаки, экономя при этом топливо, расходуемое на испарение воды при мокром способе.

Комбинированный способ производства цемента сочетает в себе элементы как мокрого, так и сухого способа. В соответствие с одним из двух вариантов, полученную по мокрому способу сырьевую смесь в виде шлама обезвоживают до влажности 15-20%, в дальнейшем отправляя её в печь для получения полусухой массы в процессе обжига. Другой вариант использует элементы мокрого и сухого способа изготовления цемента в обратной последовательности: в полученную в процессе сухого способа сырьевую смесь добавляют 10-15% воды, которую гранулируют и подают на обжиг.

Для возведения фундамента, подвала, гаража или любого подземного сооружения, с точки зрения долговечности и надежности лучше выбирать цемент марки ПЦ400 Д20 (М400). Этот вид цемента рекомендован для массивных сооружений, защищает конструкцию от коррозии, повышает плотность и водонепроницаемость, снижает риск возникновения трещин. Если вы собираетесь использовать цемент для строительства зданий или сооружений до 10-этажей, то цемент марки ПЦ400 Д20 (М400) вас устроит по всем характеристикам.

Если Вы заинтересованы в приобретении цемента в мешках и навалом в городе Воскресенск, можете обращаться в нашу компанию. В соответствующем разделе Вы найдёте цены на цемент всех реализуемых нами марок, а также на услуги по доставке цемента и строительных смесей.