Портландцемент чем отличается от цемента: Портландцемент и цемент: отличия между материалами

Содержание

Портландцемент и цемент: отличия между материалами

Цемент и портландцемент отличия

У человека, впервые столкнувшегося с таким строительным материалом, как цемент, закономерно может возникнуть вопрос: а есть ли различие между цементом и портландцементом? Прежде всего, нужно сказать, что вопрос поставлен некорректно. Портландцемент — один из видов цемента, правда, встречается он чаще всех остальных вместе взятых. Чтобы выявить особенности каждого из видов цемента, опишем их состав, свойства и область применения.

Итак, начнем с обычного портландцемента. Получают его при смешении перемолотых клинкера и гипса. Технология приготовления клинкера — известь и глину нагревают в печи до 1450°С. Затем, полученные гранулы перемалывают, а в смесь добавляют измельченный гипс.

Это состав самого обычного портландцемента, который повсеместно применяется в строительстве (монолитном). Отечественные цементные заводы предлагают цемент марок: М300, М400, М500, М600 (цифра в маркировке означает прочность цемента при сжатии).

Обратите внимание

Но если изготовитель хочет получить портландцемент с особыми свойствами, то в клинкер вводят всевозможные силикаты, алюминаты (СaO; SiO2; Al2O3; Fe2O3; MgO; SO3), а в цемент добавляют минеральные добавки (пемза, вулканические туфы, кремнеземистые отходы) и пластификаторы.

Несколько, из наиболее часто встречающихся модификаций портландцемента, приведены ниже.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) — бетоны на его основе набирают прочность уже на 3 сутки (при использовании обычного портландцемента на 28 сутки). Это свойство достигается путем изменения состава клинкера и вводом 10 % минеральных вулканических добавок (пепел, пемза) и около 15 % шлака в гранулах. БТЦ используют при сжатых сроках строительства.

Cульфатостойкий портландцемент — высокая стойкость бетона в сульфатных водах, медленное отвердевание. Логично, что применяют его при постройке различного типа гидросооружений и подземных сооружений (подвалы, парковки).

Для изготовления клинкера такого цемента в качестве глинистого компонента добавляют трепел, диатомит. В качестве пластификатора кладут глину с низким содержанием глинозема.

Клинкер не должен содержать активных добавок, так как активные добавки усиливают выделение тепла (экзотермию) при затвердевании.

Цемент с поверхностно-активными добавками — в клинкер добавляют пластификаторы (сульфитно-дрожжевую бражку, мылонафт) и гидрофобные добавки, которые придают порам и капиллярам бетона водоотталкивающие свойства. В результате бетон из такого цемента, становится более пластичным и укладывается намного легче обычного.

Выпускают еще белый и цветной портландцементы. От обыкновенного портландцемента они отличаются количеством красящих оксидов и пигментов.

Тампонажный портландцемент нужен для приготовления бетона, которым тампонируют нефтяные и газовые скважины. У этого цемента очень строгие требования по текучести, прочности, времени схватывания и другим техническим характеристикам.

В шлаковых цементах идет деление на:

  • Шлакопортландцемент (ШПЦ).
    Чтобы приготовить клинкер перемалывают портландцемент, гипс и гранулы доменного шлака. Этот цемент устойчив к агрессивной среде и выделяет мало тепла при отвердевании (грубый помол). Используется в гидросооружениях.
  • Известково-шлаковый цемент (ИШЦ). Перемалывается доменный шлак, известь. Добавляют 10% гипса и готового портландцемента 20%. Бетоны, на основе ИШЦ, имеют низкие прочностные характеристики, хорошо показали себя только в воде, на воздухе быстро разрушаются. Низкая, относительно других видов цемента, себестоимость.
  • Глиноземистый цемент. Клинкер получают перемалыванием обожженной смеси бокситов (алюминиевая руда) и известняка. По содержанию Al2O3 (глинозема) различают глиноземистый и высокоглиноземистый цемент. Главное отличие глиноземистого цемента от обычного портландцемента то, что первый в своем составе не содержит ни гипса, ни минеральных добавок. Глиноземистый цемент очень быстро твердеет, но достаточно медленно схватывается. При добавлении в цемент портландцемента или извести, срок схватывания резко сокращается. Хорошо ведет себя в агрессивных средах. Глиноземистый цемент можно использовать при сжатых сроках строительства, зимних заливках. На основе высокоглиноземистого цемента, можно получать жаростойкие бетоны (футеровка печей и промышленных котлов).
  • Свойства портландцементаТонкость помола любого цемента характеризуют удельной поверхностью этого порошка — площадь зерен, см2 в грамме.Удельная поверхность обычно у портландцемента — 2500…3300 см2/г. Еще количество це…
  • Как хранить цементГлавным параметром, определяющим марку цемента, степень скрепляющего свойства и отвердения, является его активность. Именно снижение активности цемента приводит к потере его качеств, необходимых…
  • Как выбрать цементЦемент является одним из самых востребованных материалов при различных видах производимых ремонтных работ, и не только. Широкий спрос на данный материал существует преимущественно в строительном…

Источник: http://abisgroup.ru/articles/cement-i-portlandcement-otlichija.htm

Чем отличается цемент от портландцемента?

Цемент представляет собой группу строительных материалов, обладающих пластичностью и свойством затвердевания после смешивания с водой. Существует огромное количество видов цемента, каждый из которых применяется в конкретных строительных работах.

Бытует мнение, что портландцемент и цемент – это синонимы, но говорить так будет не совсем верно.

Важно

Портландцемент представляет собой цемент конкретного состава и соотношения материалов что позволяет придать ему соответствующие стандартам технические характеристики.

Компания Альфа предлагает разные виды качественного цемента по умеренной цене. Разузнать технические характеристики партии или особенности конкретного типа строительного материала можно у консультантов организации по указанным на сайте телефонам или через заказ обратного звонка.

Что такое портландцемент?

Портландцемент – отличие от цемента у данного материала в том, что он представляет собой конкретное соотношение конкретных химикатов с повышенными техническими характеристиками.

Портландцемент был запатентован в 1824 году английским инженером-строителем. Данный строительный материал имеет четко определенный химический состав.

Первичное сырье для портландцемента обязательно включает в себя разные окиси:

  • Кальция;
  • Алюминия;
  • Кремния;
  • Железа.

Смесь окисей обжигается с образованием клинкера. Портландцемент используется практически на любых строительных площадках и считается самым популярным видом цементных материалов.

Его широкое распространение обусловлено улучшенными техническими характеристиками и долгим сроком службы после затвердевания.

С портландцементом легко работать, а сотворенные с его помощью постройки будут длительно сохранять первозданный вид.

Организация АльфаЦем предлагает оптовую продажу портландцемента юридическим и физическим лицам с доставкой в любой уголок страны. Мы гарантируем взаимовыгодные условия сотрудничества и предоставляет необходимые для оценки качества сертификаты на стройматериалы.

Разница между цементом и портландцементом

Портландцемент может похвастаться низкой стоимостью, несмотря на высочайшее качество материала. Умеренная цена обусловлена снижением затрат на производство и применением дешевого сырья.

Он активно используется для создания бетона на строительных площадках, штукатурки, затирки, специального строительного раствора.

Обычный цемент, не имеющий такого четко выверенного состава, не может похвастаться такими же высокими эксплуатационными характеристиками и низкой ценой.

Существуют разные модификации портландцемента:

  • Быстротвердеющий материал. Используется в срочных строительствах. Затвердевает всего за несколько суток.
  • Сульфатостойкий портландцемент. Применяется в различных гидропостройках или сооружениях с постоянным воздействием влаги, например, подвалах.
  • Тампонажный материал. Используется в строительстве нефтяных и газовых скважин. Имеет очень строгие требования к качеству и соответствию техническим характеристикам.
  • Шлакопортландцемент. Активно используется в гидросооружениях, так как проявляется устойчивость к агрессивным воздействиям.

В зависимости от количества красящих материалов портландцемент бывает белым или цветным.

Обращайтесь в интернет-магазин АльфаЦем для покупки любого вида цемента, так как на сайте предоставлен широчайший ассортимент товаров. Опытные консультанты помогут выбрать нужный стройматериал каждому клиенту.

Источник: https://asjust.ru/biznes/chem-otlichaetsya-cement-ot-portlandcementa.html

Чем отличается обычный цемент от портландцемента

Цемент – основной материал в строительной отрасли. Используется вместе с песком для формирования раствора или с другими инертными материалами, такими как щебень.

Качество цемента и производные продукты зависят от сырья и пропорций составляющих компонентов, особенно в процентном отношении к воде.

Соотношение вода/цемент имеет значение во избежание ухудшения сопротивления и механических свойств массы.

Совет

Цемент может быть улучшен по технологическим показателям и связано это не только с влагонепроницаемостью. Применяя добавки, цемент становиться более текучим, что особенно хорошо при отделочных работах или для заполнения конкретных форм.

Если необходимо использовать цементный раствор в качестве клея – применяют специальные материалы, делающие его похожим на пасту. Добавка представляет собой вид смолы, при замешивании с цементом в небольших количествах преобразует его совершенно в другой материал.

Цемент очень щедрый материал, дешевый и простой в использовании.

Определение портландцемента

Портландцемент – широко применяемый тип цемента, употребляется в качестве связующей основы для получения раствора.

Был изобретен в 1824 году в Англии каменщиком Джозефом Аспдином и получил свое название по сходству и внешнему виду с известняком Портленда, острова в графстве Дорсет (Англия).

Портландцемент получают путем измельчения клинкера с добавлением мела в необходимом количестве для упорядочения процесса гидратации. Проведя микроскопический анализ на куске цемента можно обнаружить присутствие четырех основных компонентов, а именно L алита (трехкальциевого силиката), белита (дикальция силикат), целита (трехкальциевого алюмината) и браунмиллерита (алюминат феррита).

Производство портландцемента происходит в три стадии:

  1. Приготовление сырой смеси из сырья.
  2. Производства клинкера.
  3. Подготовка цемента.

В качестве сырья для производства Портланд материалов применяют минералы содержащие оксиды:

  • Кальция СаО (44%)
  • Кремния SiO 2 (14,5%)
  • Алюминия Al2O3 (3,5%)
  • Железа Fe2O3 (2%)
  • Магния MgO (1,6%)

Добыча происходит в шахтах, под землей или открытым небом в непосредственной близости от завода, которые, как правило, уже имеют требуемую композицию, а в некоторых случаях необходимо добавить глину, известняк, железную руду, бокситы или остатки литейных материалов.

Смесь нагревают в специальной цилиндрической печи, расположенной горизонтально с небольшим наклоном и медленно вращающейся. Температура поднимается вдоль цилиндра примерно до 1480°С.

Градус нагрева определяется таким образом, что минералы агрегируют, но не плавятся. В нижней секции карбонат кальция (известняк) распадается на оксид кальция и двуокись углерода (CO2).

В высокотемпературной зоне оксид кальция вступает в реакцию с силикатами, образуя силикат кальция (CaSiO3 и Ca2Si2O5), небольшое количество трехкальциевого алюмината (Ca3Al2O6) и алюминат феррита (C4AF, результат реакции 4CaO + Al2O3 + Fe2O3).

Полученный материал называют клинкер. Клинкер может храниться в течение многих лет, прежде чем поступит в производство при условии – избегать контакта с водой.

Теоретическая энергия необходимая для производства клинкера составляет около 1700 джоуль на грамм, величина дисперсии намного выше и может достигать до 3000 джоулей на грамм. Это предполагает большую потребность в энергии и значительное высвобождение двуокиси углерода в атмосферу – парниковых газов.

Количество углекислого газа в атмосфере в среднем равно 1,05 кг CO2 на 1 кг портландцементного клинкера.

Обратите внимание

Для улучшения характеристики готового продукта в клинкер добавляют около 2% гипса или сульфата кальция и смесь тонко измельчают. Полученный порошок фасуется и готов к использованию.

Цементный состав:

  • 64% оксид кальция.
  • 21% оксид кремния.
  • 6,5% оксид алюминия.
  • 4,5% оксид железа.
  • 1,5% оксид магния.
  • 1,6% сульфат.
  • 1% других материалов, в том числе воды.

Портландцемент смешивают с водой, полученная смесь затвердевает в течение нескольких часов. Первоначальное упрочнение обусловлено реакцией между водой, гипсом и трехкальциевым алюминатом формируя кристаллическую структуру алюмината кальция гидрата (CAH), эттрингита (AFT) и моносульфата (AFM).

Последующее затвердение и развитие внутренних сил натяжения получено из медленной реакции воды с трех кальциевым силикатом с образованием силиката кальция аморфной структуры под названием гидрат (CSH гель). В обоих случаях, структуры обволакивают и связывают присутствующие отдельные гранулы материала.

Завершающая реакция производит силикагель (SiO2). Все три реакции вырабатывают тепло.

Путем добавления к цементу конкретных материалов (известняк и известь) получают пластический бетон быстрой установки и высокой технологичности. Строительный раствор с использованием смеси портландцемента и извести известен как известковый раствор. Этот материал используется для покрытия наружных поверхностей зданий (гипс). Обычный бетон фактически не поддается размазыванию.

Портландцемент наиболее распространенный тип цемента общедоступного пользования, используется в качестве основного ингредиента – бетона, строительного раствора, штукатурки, затирки. Был создан на основе других видов гидравлической извести в Англии в середине 19 века. Происходит из известняка.

Порошок получают путем нагрева материалов в печи, чтобы сформировать то, что называется клинкером, при добавлении небольшого количества других добавок.

Плюсы и минусы:

  • Портландцемент может вызвать химические ожоги, раздражение, при длительном контакте – рак легких. Содержит некоторые вредные компоненты, такие как кристаллический диоксид кремния и шестивалентный хром.
  • Экологические проблемы связаны с высоким потреблением энергии, необходимым для шахты, производства и транспортировки цемента, загрязнением воздуха диоксидом и твердыми частицами.
  • Низкая стоимость и широкая доступность известняка, сланцев и других природных материалов, используемых в портландцементе, делают его одним из самых низко затратных материалов, широко применяемых по всему миру. Бетон изготавливается из портландцемента и известен как универсальный строительный материал.

Источник: https://vchemraznica.ru/chem-otlichaetsya-obychnyj-cement-ot-portlandcementa/

Цемент высоких марок М500 и выше — есть ли в них необходимость в строительстве дома под ключ?

Строительство загородного дома вызывает массу вопросов. В первую очередь необходимо определиться с выбором строительных материалов, так как от их качества зависит долговечность, надежность и эстетичный внешний вид здания.

Дело это непростое, так как будущие владельцы малоэтажной недвижимости стремятся одновременно решить две проблемы – приобрести как можно более качественные материалы по как можно более низкой цене.

Такой подход относится ко всему – и в немалой степени к выбору цемента.

Практически все стремятся построить дом под ключ недорого. В целях экономии на материалах застройщики выбирают цемент одной марки и закупают его крупной партией оптом. Эту марку и используют практически для всех видов проводимых работ.

Важно

Встает закономерный вопрос – какую марку цемента оптимальней всего приобрести для того, чтобы качество работ не пострадало? Стоит ли приобретать в этом случае цемент высоких марок или же эти вложения будут нецелесообразными? Постараемся разобраться.

Цемент – в чем отличия между марками

Разные марки цемента имеют различные физико–технические свойства, которые в свою очередь определяют характеристикам в зависимости от того, в каких условиях предполагается его эксплуатация.

Согласно ГОСТ 10178-85 обозначение цемента должно включать в себя наименование типа цемента, марку цемента и обозначение содержания добавок – Д0, Д5, Д20.

Цемент М200 часто используется в малоэтажном строительстве ввиду своей невысокой стоимости. Он выдерживает нагрузку в 200 кг на куб. м и предназначен для бытовых строительных работ. М200 не выделяется особой прочностью, но для различного рода строительных смесей и штукатурки внутренних поверхностей он подходит идеально.

Портландцементы М300, М400, М500 достаточно универсальны и могут применяться на строительных работах как в жаркое сухое время, так и холодное время года, когда есть риск оттаиваний и замораживаний. Однако, если есть доступ минерализованных вод, эти марки цементов применять нельзя.

Особой прочностью и устойчивостью к нагрузкам отличаются марки М600 и М550. Они используются для возведения особых фундаментов, промышленных объектов, для аварийно-восстановительных работ. Отличительные черты этих марок – быстрое затвердевание. Поэтому их нельзя применять для строительства монолитных железобетонных и бетонных конструкций. Стоимость этих марок достаточно высока.

На какой цемент сделать ставку

В деле выбора цемента не работает представление «чем выше класс, тем лучше». Следует учитывать, что каждая марка имеет свою область применения. Приобретение более дорогой по стоимости и более лучшей по показателям коэффициента устойчивости к нагрузкам марки не означает, что в этом случае здание будет более качественно построено.

В малоэтажном строительстве оптимально приобретать более универсальную марку, дающую прогнозируемый результат в деле формирования, схватывания и набора прочности бетонной смеси. К таковым маркам можно на данный момент отнести М400 и М500.

Совет

Стоит учесть, что М500 и выше предназначены для применения в многоэтажном строительстве, так как там нагрузка на метр конструкций выше. Если речь идет о возведении коттеджей высотой более 2-3 этажей, то применение М500 и выше оправдано, и вложения в стоимость материала вполне окупаются.

Если же речь идет о малоэтажном строительстве, то оптимальным выбором будет М400. Данная марка универсальна и с лихвой обеспечивает прочностные характеристики конструкций загородных объектов в 1-2 этажа.

В то же время эта марка в отличие от более высоких не выдвигает больших требований к выдерживанию жестких условий по обеспечению схватывания-затвердевания и не требует большого профессионализма от работников. Он применяется для возведения фундамента, кладки, штукатурки и прочих работ.

Даже при нарушении технологий данная марка дает меньший риск образования трещин. Смеси же на основе марок М500 и выше не прощают ошибок и отклонений от технологий и могут дать в этом случае появление трещин, отслоений и прочие дефекты.

Преимущества М500 и выше могут легко нивелироваться недостаточным профессионализмом рабочих, что нередко при малоэтажном частном строительстве или же невозможностью создать нужные условия для твердения смесей, что тоже не редкость.

Отсюда следует простой вывод – малоэтажное строительство не требует от цементов высочайших показателей устойчивости к нагрузкам. Поэтому применение более универсальных марок гораздо более оправдано и целесообразно.

Источник: https://www.VosCem.ru/articles/stroitelstvo/cement-dlya-doma/

Марки цемента и особенности их применения

Цемент – это строительный материал, без которого сегодня не может обойтись ни одна стройка или ремонт. Но для обеспечения качества будущей постройки необходимо знать, какими качествами должен обладать цемент.

Сегодня ассортимент представленной продукции очень богат, что с одной стороны немного осложняет процесс выбора.

Стоит разбираться в марках цемента и знать, какие существуют между ними отличия и какие есть марки цемента вообще.

Отличительные особенности

Маркировка этого строительного материала предполагает две характеристики – способность выдерживать нагрузку и состав цемента.

Что касается первого обозначения М (ПЦ), то рядом с ним стоит число, которое показывает максимальные показатели прочности материала. Например, цемент М400 способен выдерживать нагрузку 400 кг/см.

Какова плотность цемента м500 можно узнать из данной статьи.

Второй параметр имеет обозначение в виде буквы Д, возле которой также стоит цифра. Она говорит о количестве добавок в процентах. Например, цемент Д20 указывает, что в составе материала имеются 20% добавок. Их количество оказывает влияние на такие параметры, как прочность и пластичность.

Сколько цемента в 1 кубе бетона м400 можно узнать прочитав статью.

Обратите внимание

Для многих число, указное в маркировке, означает ту часть песка, которая потребуется для получения готового раствора. Но это утверждение неверно.

Такие обозначения, как 400, 500, 300 – это производственные показатели прочности материала. Их получают в ходе исследований цемента на заводе во время того, как формированный куб из цемента подвергают испытаниям тяжестью.

В случае его разрушения под давлением 400 кг, то марка цемента будет содержать 400, 500.

Как используется цементно песчаная смесь для стяжки пола можно узнать прочитав статью.

На видео-марки цемента и их применение:

На лицевой части мешка потребитель может обнаружить наименование материала, ГОСТы и торговую марку. На обратной стороны имеется информация о весе, плотности и прочих характеристиках изделия.

Применение

В частом строительстве большим спросом пользуется цемент М400/Д20, М400/Д20. Для первого изделия характерны высокие показатели морозостойкости и водостойкости. Как правило, его применяют при получении сборного железобетона, стен, фундамента.

Второй материал больше всего подходит для оштукатуривания, кладки и прочих строительно-ремонтных работ. Его еще часто добавляют при приготовлении разнообразных строительных растворов.

Кроме отличных показателей морозо-и водостойкости, цемент М500 может обладать пониженной сопротивляемостью к коррозии.

Цементно песчаная смесь пропорции и другие характеристики строительного материала можно узнать из статьи.

Каков расход песчано цементной смеси на 1 м2 можно узнать прочитав статью.

Для стяжки пола

Марка М150 – идеальное решение для заливки основания под оградительную конструкцию или же при строительстве автомобильных стоянок. Применять подобный материал можно для осуществления стяжки пола в жилых домах, гараже, но при условии, что отсутствуют большие нагрузки.

Изделие со средними показателями прочности имеет маркировку М200. По стандарту его приравнивают к классу бетона В15. Такой материал считается самым подходящим для осуществления стяжки пола. Срок эксплуатации полученного пола может достигать десятилетия.

Какова плотность цемента М 400 можно прочитать из статьи.

Для выполнения стяжки пола можно также использовать марки М250 и М300. Для первого варианта характерна устойчивость к воздействию атмосферных осадков и грунтовых вод. Однако лидерство занимает М300.

Важно

Этот материал рекомендовано использовать для заливки пола. Его большая популярность обусловлена высокими показателями влаго- и морозоустойчивости.

Благодаря высоким показателям прочности цемент М300 можно задействовать не только для выполнения стяжки пола, но и при строительстве дорог.

Сколько цемента в 1 кубе бетона М 200  можно узнать из статьи.

Для фундамента

Как уже было указано выше, на упаковке цемента имеется маркировка, которая позволяет определить, какую нагрузку сможет выдержать будущая конструкция, а также процентное содержание добавок. При выборе цемента для заливки фундамента необходимо постучать по мешку, чтобы понять степень сыпучести материала.

Если присутствует ощущение окаменелости, то приобретать такую продукцию не рекомендуется. Подобный продукт низкого качества.

Присутствие комков указывает на то, что срок хранения этого цемента слишком длительный. Если при нажатии комок рассыпается, то применять выбранный материал для заливки основания разрешено.

При выборе цемента необходимо учитывать такой параметр, как стойкость к воздействию агрессивных факторов.

О том какие характеристики у цементно известкового раствора можно узнать из данной статьи.

При этом продукт обязан обладать следующими характеристиками:

  • морозостойкость – высокими показателями морозостойкостью может похвастаться гидрофобный цемент марки М 500;
  • стойкость к влаге – это требование предъявляется к железобетонным конструкциям, применяемым в фундаментах;
  • высокие показатели прочности;
  • стойкость к коррозии.

Чтобы улучшить качество готовой продукции и увеличить его прочность в ходе производства добавляют 5% гипса.

Если этот компонент не добавить смесь, то полученный раствор начнет застывать непосредственно сразу после затворения.

На прочностные показатели оказать влияние может и вода, которую добавляют при затворении. Полученный бетон будет иметь маленькую толщину, что не приемлемо при заливке основания.

Совет

В рамках темы полезно почитать о том, что такое гидрофобен и зачем его добавляют в цемент.

Как использовать цементно песчаный раствор по ГОСТу 28013 98 можно подчеркнуть для себя из данной статьи.

Для заливки основания задействуют цемент марки М400 Д0. После выполнения заливки он начинает быстро твердеть и обладать морозостойкостью.

Чтобы получить железобетонные конструкции, то стоит применять М400 Д20. Главные преимущества такого изделия – это стойкость к влаге и морозу. Если требуется повышенная прочность, то стоит использовать М500 Д0.

В частном строительстве большой востребованностью пользуется марка М500 Д20.

Если вы хотите приобрести действительно качественный продукт, то стоит знать, какую нагрузку будет нести фундамент. Здесь важно учитывать вес дома, наличие подвального помещения, уровень подземных вод, характеристика почвы. Последние два показателям стоит определять в летнее время, ведь зимой уровень грунтовых вод низкий, а весной по причине таяния снега он становится больше.

Если основание возводится на песчаных почвах, то стоит приобретать М200 и М250. Возведение на глинистом грунте и суглинках предполагает использование цемента марки повыше.

О том как сохранить цемент можно узнать из данной статьи.

На видео – марки цемента для фундамента:

Для производства тротуарной плитки

На качество тротуарной плитки особое влияние оказывает качество материалов, которые будут задействованы в процессе изготовления. Что касается песка, то здесь все просто, он не должен содержать мусор, грязь и остальные примеси.

А вот цемент, применяемый при производстве плитки должен обладать высоким качеством. В этом случае стоит задействовать материал М500. Покупать такой материал стоит только в проверенных магазинах и складах.

Так как для изготовления тротуарной плитки закупается большое количество материала, в результате чего можно получить некачественный вяжущий продукт.

На видео рассказывается о марках цемента по прочности:

Обратите внимание

Может кому-то это покажется странным, но качество используемого цемента напрямую влияет на цвет будущего изделия. Бывает так, что в составе цемента имеются различные вещества, меняющие окрас материал, в результате чего это отражается на цвете продукции.

Получают тротуарную плитку также, используя цемент М400.

Но чаще всего этот материал применяют люди, которые производят изделия для себя, ведь получить в таком случае плитку высокого качества не получится.

Когда в ходе производства были соблюдены все пропорции и добавлен пластификатор, то после затвердения плитка с М500 будет обладать характерным звуком, что очень сложно получить при использовании М400.

Для штукатурки стен

В этом случае роль вяжущего компонента выполняет материал портландцемент. Марка цемента для проведения оштукатуривания стен должна выбираться с учетом назначения материала.

Если работы проводятся внутри дома, то подходят М200 – М400, для отделки фасада лучше использовать М500.

Если обработка ведется влажных комнат, то необходимо применять более прочные марки, одной из которых считается М400.

Для определенного вида работ имеется своя марка цемента, которая позволяет получить качественную и прочную конструкцию. Как правило, при выборе марки цемента необходимо учитывать не только характеристики материала, но и условия эксплуатации готовой конструкции.

Источник: https://ResForBuild.ru/sypuchie-materialy/cement/marki-i-ix-primenenie.html

производство цемента, виды, марки цемента, про цемент

Цемент — один из немногих строительных материалов, без которого невозможно какое-либо строительство. Будь то монолитный небоскрёб из железобетона или деревянная избушка.

Ведь только в сказке у избушки бывают куриные ножки. В жизни же — её «фундаментные ножки» из бетона.

Важно

История создания и изобретение цемента заслуживают отдельного разговора и в рамки нашей рубрики никак не укладываются.

Так всё же из чего изготовлен портландцемент. Какие у него основные характеристики: виды, марки. Давайте, обо всём по чуть-чуть, но по сути. Так сказать — для общей информации. Начнём, пожалуй, с главного — с производства цемента.

Производство цемента

Если особо не вдаваться в подробности и поверхностно посмотреть на процесс, то производство цемента можно представить в виде трёх основных стадий:

  1. Добыча и обработка сырья.
    • Добывается известняк, глина, гипсовый камень.
    • Добытый известняк дробят, сушат, измельчают и перемешивают в нужной пропорции с глиной. Примерно 75% известняка и 25% глины. Состав постоянно корректируется, в зависимости от характеристик используемых материалов.
    • Таким образом получают шлам (мокрый, сухой или комбинированный метод)
  2. Обжиг сырьевого состава и получение клинкера — следующий шаг в производстве цемента
    • Шлам поступает в специальную печь, где происходит его обжиг при температуре около 1450 градусов.
    • При этой температуре шлам спекается (почти как зерна керамзита), превращаясь в так называемый клинкер.
    • Клинкер измельчают в специальных жерновах до порошкообразного состояния
  3. Смешивание компонентов и получение портландцемента.
    • В измельчённый клинкер добавляют примерно 5% гипса.
    • В зависимости от марки и вида цемента, вводятся минеральные добавки (цифры д0, д5, д20 в маркировке)

Собственно, на этом производство цемента можно считать завершённым. Получившийся порошок является портландцементом ПЦ. Применение портландцемента настолько обширно, что перечисление цементной продукции может занять целую страницу. Собственно об этом можно почитать нашу статью цемент в производстве бетона и ЖБИ

Основные виды цемента

  • Белый цементОсновное использование БЦ — изготовление строительных сухих смесей. По многим параметрам обгоняет обычный портландцемент: ускоренный набор прочности, повышенная стойкость к атмосферным воздействиям. Изначальная декоративность ЖБИ из БЦ позволяет эксплуатировать архитектурный железобетон — без дополнительной окраски и облицовки. ЖБИ из белого цемента — не темнеют, не выгорают, не желтеют от времени. Так же, БЦ используют в штукатурных растворах, для изготовления цветных поверхностей задекорированных под камень и т.д. Для этого, белый цемент смешивают с красящими пигментами.
  • Быстротвердеющий цементЗачастую, цементы, включающие в свой состав активные минеральные добавки, пользуются более низким спросом, нежели их бездобавочные собратья по цементному цеху. Причина тому — более медленный темп схватывания добавочного цемента. А подобная затяжка способна внести свои коррективы в сроки оборачиваемости опалубки, в скорость бетонирования, да и в весь строительный процесс в целом. Для того, чтобы строители не были привязаны к затянутым срокам схватывания цемента с минеральными добавками, многие цементные заводы выпускают цемент быстротвердеющий. Причём, быстротвердеющими бывают как добавочные, так и бездобавочные виды цемента. Например: Предприятие Мордовцемент производит и продаёт бездобавочный быстротвердеющий цемент м500 д0 в мешках и навал.
  • Расширяющийся цементРЦ получают из глиноземистого цемента и гипса. Отличается от остальных видов расширением при твердении. Почти все остальные виды дают усадку ( кроме ВБЦ и НЦ)
  • Водонепроницаемый безусадочный цементВ основном, применяется при: гидроизоляции монолитных конструкций, заделке швов между железобетонными элементами, герметизации различных стыков, сооружении водонепроницаемых бетонных емкостей для хранения различных жидкостей.
  • Гидрофобный цементЦемент с введением специальных добавок, повышающих его стойкость к хранению и транспортировке во влажной среде, Так же, ГЦ используют, чтобы получить товарный бетон с повышенной влагонепроницаемостью и морозостойкостью до F1000
  • Глиноземистый цементОн же — аллюминатный и бокситный. Основное преимущество — бетоны из такого вяжущего быстрее набирают прочность: до 50% за сутки. Процесс твердения сопровождается большим количеством тепла, что может быть актуально при зимнем бетонировании.
  • Напрягающий цемент.Расширяющийся при наборе прочности цемент, предназначенный для создания самонапряженных железобетонных конструкций, в т.ч. с использованием специальных видов арматуры. Растворы на таком вяжущем применяются при изготовлении трещиностойких (безусадочных), водонепроницаемых стыков, при капитальном ремонте и модернизации старых конструкций, увеличении их водонепроницаемости. Бетоны на основе НЦ — чемпионы по коэффициенту водонепроницаемости: до W20, что актуально при строительстве подвалов на грунтах с высоким УГВ, монолитных кровель, резервуаров, чаш бассейнов и т.д. — без устройства дополнительной гидроизоляции. Бетон, полученный из напрягающего цемента, первые 7-10 дней набора прочности должен находиться в среде с повышенной влажностью. Такие бетоны отличаются повышенной прочностью, влагонепроницаемостью и морозостойкостью.
  • ПортландцементПортландцемент. Самый распространённый и используемый вид. Наверно 99% цемента, используемого в строительстве это — портландцемент ПЦ.
  • Пуццолановый цементПотрландцемент с введением добавок, содержащих тонкоизмельчённый активный кремнезём. Отличается увеличенным временем схватывания и пониженным тепловыделением. Что может быть актуально при бетонировании объемных конструкций. А именно: Крупные массивы свежеуложенного бетона вырабатывают большое количество тепла. Ведь гидратация цемента — всё же экзотермический процесс. Ну вырабатывают и вырабатывают, в чем проблема. А беда в том, что верхние слои бетона отдают тепло быстрее и больше, нежели те, что внутри. Теплопроводность то у бетона маленькая. Вот и получается неравномерность усадки. Одним словом — трескается.
  • Сульфатостойкий цементСЦ обладает повышенной защитой от разрушающего действия солей (сульфаты натрия, магния). Подробней про цемент сульфатостойкий. Применяется в производстве сульфатостойких бетонных смесей. (гидротехнические сооружения и т.д)
  • Тампонажный цементТЦ применяют при тампонировании (заглушке) нефтяных и газовых скважин.
  • Шлаковый цементШЦ, получают из молотого доменного шлака, с введением добавок активизаторов: гипса, извести и т.д.
  • Цветной цементЦЦ получают введением в состав окрашивающих пигментов из белого цементного клинкера Основное предназначение ЦЦ — получение декоративных ЖБИ, не требующих дальнейшей обработки.

Марки цемента

Марочная прочность сродни марке бетона. Цифра марки соответствует устойчивости к осевому сжатию в кгс/кв.см или в МПа.
Как проверить марку цемента:

Определение марки осуществляют таким образом: замешивают раствор из цемента, с составом: 1:3, на стандартном песке, с водоцементным отношением 0.4. Из этого раствора в специальных формах отливаются балочки 4х4х16 см.

Далее эти образцы помещают в специальную камеру либо просто накрывают колпаком ( не забыв поставить рядом сосуд с водой, для повышения влажности под колпаком). Выдерживают 24 часа. Затем балочки вынимают из опалубки-формы, и ставят в пропарочную камеру. Пропаривают и у полученных образцов проверяют прочность на изгиб. Используется специальный пресс.

Полученные результаты умножают на соответствующие коэффициенты (для каждой марки цемента — они свои) и получают прочность на сжатие.

Импортный цемент уже давно маркируется в классах прочности на сжатие. Например: Cem 42.5 — минимальная (гарантированная) прочность на сжатие в возрасте 28 суток -42. 5 МПа.

Маркировка цемента в соответствии с ГОСТ 10178-85

  • тип – портландцемент, шлакопортландцемент. Указывается в виде аббревиатуры ПЦ и ШПЦ.
  • марка
  • наличие или отсутствие мин. добавок : д0, д5, д20 (процентный состав добавок). Например: м400 д20, или цемент м500 д0.
  • обозначение быстротвердеющего цемента литерой Б
  • пластификация и гидрофобизации цемента. Аббревиатуры ПЛ и ГФ.
  • обозначения цемента, изготовленного из клинкера нормированного состава. Литера Н
  • обозначения стандарта соответствия .

Классификация цемента в соответствии с ГОСТ 31108-2003.

У нас в России тоже постепенно вводятся классы цемента по прочности на сжатие. Пока это касается в основном портландцемента импортного производства. Наши российские цементные заводы не торопятся переходить на классы. Хотя, отдельные цемзаводы уже выпускают цемент, классифицируемый в соответствии с ГОСТ 31108-2003. Официальной датой начала «новой жизни» считается 1 января 2008 года.

Именно тогда российским производителям цемента дали добро на новые обозначения. Однако, мало кто торопится это вводить в производство. Ну если только Мордовцемент полностью перешёл на новый ГОСТ. Большинство пока мечется.

В общем, когда наконец произойдёт всеобщее «классовое равенство», основные характеристики портландцемента, в соответствии с ГОСТ 31108-2003, будут обозначаться так:

  • цем I — портландцемент
  • цем II – портландцемент с мин. добавками

Отличие бетона от цемента — Работаем с Кирпичом

Чем бетон отличается от цемента

Непосвященному человеку достаточно сложно разобраться во всех особенностях и специфике строительного дела. Использование самых разнообразных средств и технологий для производства тех или иных конструкций, заливки фундамента и пола, возведения стен и железобетонных сооружений часто относится к сугубо профессиональной сфере.

Тем не менее, существуют определенные знания, которые будут нелишними практически для каждого. К таким вполне можно отнести понимание различия между бетоном и цементом. Чтобы в полной мере провести разграничение между этими видами строительных материалов, нужно рассмотреть их в подробностях.

Итак, бетон представляет собой искусственный камень. Это превосходный строительный материал, который широко используется уже в течение столетия и является основой для возведения любого достаточно крупного здания или сооружения.

Обратите внимание

Изготавливается бетон путём смешивания 4 компонентов в тщательно выверенной пропорции. Вода, наполнители двух и более фракций, и собственно сам цемент, тщательно перемешивается до достижения абсолютной однородности и требуемой густоты.

Что касается цемента, то это особая субстанция, изготовление которой было освоено  не так давно. Это минеральное вяжущее вещество, которое имеет искусственное происхождение в результате особых этапов обработки добытых природных материалов.

Основной характеристикой цемента является то, что после смешения с водой и равномерной пропитки, он превращается в вязкую тестообразную массу. После окончательного застывания, состав становится чрезвычайно прочным и твердым веществом, которое мало чем отличается от скальных пород.

В течение суток качественный цемент приобретает еще и свойства водонепроницаемости. По прошествии трех суток наступает предельная прочность этого вещества. Стоит отметить, что стоимость цемента самого по себе является достаточно высокой.

Особые этапы термической и химической обработки, которым подвергается достаточно редкий природный материал, приводит к тому, что состав меняет свою структуру, приобретает высокие показатели твердости после контакта с водой.

Именно поэтому чистый цемент используется достаточно редко для изготовления конструкции либо заливки. Кроме чрезвычайно высокой цены таких инженерных решений, стоит отметить и очень высокую сложность при дальнейшем демонтаже соответствующего участка.

Качественный камень, образовавшийся в результате отвердения чистого цемента способен сломать многие строительные инструменты, поскольку обладает чрезвычайно высокой плотностью.

Чистый цемент высоких марок способен затвердевать даже под водой, поэтому используется для подводного сооружения опор мостов и прочих подобных конструкций. Там, где такой прочности и особых требований нет, вполне справляются бетонные смеси.

Важно

Обычно даже тот цемент, который поставляется в виде смеси либо раствора имеет в своем составе определенное количество песка, который снижает стоимость концентрации вяжущего вещества в составе.

Строительный цемент сам по себе распределяется на несколько основных видов. В зависимости от ключевых характеристик он может использоваться в качестве монтажного быстродействующего вещества, которое превосходно слипается и схватывается.

Кроме того, цементная смесь превосходно  подходит для реконструкции и восстановления уже имеющихся бетонных либо железобетонных конструкций разнообразного типа.

Цемент способен обеспечивать водонепроницаемость соответствующего участка после полного застывания. Существует образец материала, который подходит для реставрации ценных архитектурных сооружений. К нему можно отнести белый цемент, который является смесью с гипсом.

Самым высоким качеством славится глиноземистый цемент, который обладает наиболее высокими характеристиками водонепроницаемости и наиболее быстрым схватыванием.

Источник: https://fin-gazeta.ru/chem-beton-otlichaetsya-ot-tsementa/

Чем отличается бетон

Источник: http://EuroBeton61.ru/chem-otlichaetsya-beton-ot-cementnogo-rastvora/

Нерудные материалы:

МЫ ВАМ ПЕРЕЗВОНИМ!

Спасибо за Ваш запрос.

Мы скоро свяжемся с Вами!

От надежности поставок материалов зависит качество и сроки работы. Именно поэтому наша компания в первую очередь поставила перед собой такие задачи, как, контроль качества продукции и максимальную оптимизацию обработки заказов клиентов независимо от объемов.

Мы работаем с 2012 года, больше чем за пять лет работы на рынке строительных нерудных материалов, мы разработали надежную и эффективную систему логистики. Благодаря этому мы можем быстро выполнить как одиночные заказы, так и наладить постоянные доставки с гибким графиком в зависимости от потребностей застройщика.

Все материалы мы отгружаем по ценам производителя, так как работаем без посредников.

С ведущими производителями мы наладили партнерские отношения, поэтому можем гарантировать быстрые поставки любых объемов щебня, песка и других нерудных строительных материалов.

Благодаря большому парку спецтехники, мы всегда гарантируем быструю доставку и разгрузку в нужном месте. Доставить щебень мы можем в любую точку СПБ и Ленинградской области строго в оговоренные сроки.

Мы работаем в секторе промышленного и гражданского строительства, в секторе строительства автомобильных и железных дорог, доставляем инертные материалы для изготовления бетона и ЖБИ.

Так же осуществляем поставку вторичных строительных материалов по заявке заказчика и вывоз снега с погрузкой .

Обратившись к нам вы приобретете надежного, пунктуального и недорогого поставщика нерудных строительных материалов для любого строительства и производства.

Районы доставки по Санкт-Петербургу и Ленинградкой области

Совет

Огоньки Пеники Новоселье Сосновый Бор Суходолье Ушково Форносово Пушкинский Лесколово Ново Токсово Колпино Новый Учхоз Керро Верево Симагино Орехово Коммунар Снегиревка Купчино Разбегаево Васкелово Лесогорский пос. им.

Тельмана Дубки Кривко Усть-Луга Луговое Выборг Выборгский Кронштадтский Кобралово Марьино Солнечное Хиттолво Песочный Прибытково Каложицы Пески Сосново Нахимовское Юкки Кандакюля Горка Невский Оржицы Глядино Елизаветино Каменногорск Соловьевка Кировск Анино Металлострой Каменка Войсковицы Кирпичное Петергоф Мишкино Сярьги Мельниково Выра Мяглово Шепелево Ольховка Большое Коновалово Сестрорецк Петроградский Мшинская Светлое Замостье Углово Овсяное Касимово Санино Калитино Романовка Борисово Борки Красная Долина Лебяжье Красносельский Щеглово Кисельня Лахта Дятлицы Александровская Ломоносов Правдино Зимитицы Красный Бор Дони Осельки Котово Волковицы Велигонты Торики Шушары Решетниково Комарово Русско-Высоцкое Сарженка Токсово Кикерино Нурма Дружная Горка Лопухинка Заходское Куйвози Дубровка Приморский Колосково Борисова Грива Кузьмолово Соловьево Проба Горбунки Федоровское Померанье Дранишники Гатчина Гостилицы Лисий Нос Дунай Шапки Аннолово Дачное Елизаветинка Корнево Ермилово Советский Василеостровский Волосово Центральный Поляны Ольшаники Кипень Первомайское Сойкино Лужки Рощино Шумилово Пушное Мурино Матокса Пятиречье Отрадное Семрино Ропша Мичуринское Ушаки Сиверский Медное озеро Большой Сабск Келколово Пушкин Зеленая Роща Иван Город Мга Дивенский Морозова Терпилицы Красное С

Как выбрать марку цемента для разных потребностей

Цемент — основа любого капитального строительства. Этот востребованный материал используется на всех этапах возведения зданий и сооружений — от закладки фундамента до бетонирования отмосток и дорожек.

Существует несколько разновидностей цемента, однако наибольшей популярностью пользуется портландцемент, который представляет собой порошкообразное вяжущее вещество на основе перемолотого портландцементного клинкера и гипсового камня. При взаимодействии с водой портландцемент принимает консистенцию пластичного теста, которое спустя определенное время затвердевает, образуя твердый искусственный камень.

Что означает марка цемента?

Основной характеристикой любого цемента является его марка — условное обозначение, которое выражается в числах и обозначает прочность готового бетонного изделия после выдержки в течение 28 суток (время, за которое цемент набирает 95-98% своей максимальной прочности). Марку цементу присваивают в соответствии со стандартом ГОСТ 31108-2003, по результатам испытаний образцов на сжатие и изгиб. Марки портландцемента выражают в числах от 100 до 900 (М100, М200, М300 и т.д.). Цифра  свидетельствует о прочности данного материала на сжатие. Так, у цемента марки М 400 она составляет не менее 400 кг на квадратный сантиметр.

Сегодня на рынке наиболее востребованы марки М400 и М500 — они по цене и качеству оптимально подходят для выполнения всех видов общестроительных работ. Высокомарочные цементы и специальные строительные смеси предназначены для гидротехнического, военного, тоннельного и аэродромного строительства.

В маркировке цемента также отражается наличие/отсутствие в составе сухой смеси специальных добавок-модификаторов, которые улучшают характеристики бетона (улучшают антикоррозионные характеристики, повышают морозостойкость и влагостойкость раствора, увеличивают скорость затвердевания и т.д.). О присутствии добавок и их количестве говорит индекс «Д». Его числовое значение указывается в диапазоне от 0 до 20 (Д0 — 0% добавок, Д5 — 5% добавок, Д15 — 15% и т.д.).  Далее в маркировке следует литера «Н» или «Б» (Н – нормальнотвердеющий, Б – быстротвердеющий).

Вот пример расшифровки портландцемента по Государственному Стандарту 10178-85:

ПЦ М400 Д20 Б — портландцемент быстротвердеющий с добавками, количество которых не превышает 20%. Цифра 400 говорит о том, что прочность готового изделия на сжатие составляет не менее 400 кг на квадратный сантиметр.

Расшифровываем современную маркировку цемента

Если портландцемент сертифицирован по действующему сегодня стандарту ГОСТ 31108-2003, маркировки типа «М400» или «М500» на упаковке может и не быть.

Новая маркировка имеет следующий вид: ЦЕМ I 42,5Б, ЦЕМ II 32,5Б и т.п.

В соответствии с новыми правилами, в ней указывается одно из двух обозначений:

  • ЦЕМ I — портландцемент, не имеющий в своем составе добавок;
  • ЦЕМ II — модифицированный портландцемент (с добавками)

Если по стандарту 1985 года прочность портландцемента обозначали в килограммах на квадратный сантиметр, то по новым правилам этот ключевой параметр указывается в мегапаскалях (МПа). К примеру, марке М500 соответствует обозначение — 42,5. Далее в маркировке следует индекс: Н – нормальнотвердеющий или Б – быстротвердеющий.

Пример расшифровки портландцемента по современному стандарту обозначений:

ЦЕМ II 42,5Б — быстротвердеющий портландцемент с добавками, прочность соответствует марке М500.

ЦЕМ I 22,5 — портландцемент без добавок, прочность соответствует марке М300.

Какую марку цемента выбрать?

Если цемент нужен для приготовления бетона, который пойдет на заливку ответственных элементов строительства (фундамента, перемычек, плит перекрытия и т.п.), рекомендуется использовать марку М500 (ЦЕМ II 42,5).

Для кладочного раствора при возведении стен из кирпича и блоков вполне достаточно цемента М400 (ЦЕМ I 32,5). Вообще данная марка считается оптимальной для выполнения широкого спектра общестроительных работ в соотношении «цена-результат». Она соответствует всем требованиям частного строительства.

При выборе из марок М400 и М500 многие специалисты рекомендуют покупать портландцемент более высокой марки — стоимость материала будет отличаться незначительно, однако расход цемента будет существенно ниже. К примеру, при выборе М500 (ЦЕМ II 42,5) для приготовления бетона и кладочного раствора потребуется приблизительно на 15% меньше связующего материала, чем при выборе цемента более низкой марки М400. Для приготовления одного кубометра бетона распространенной марки М200 достаточно приобрести 400 кг (8 стандартных мешков) цемента М500 или же 10 мешков М400.

Как проверить качество цемента?

К сожалению, далеко не вся представленная на рынке продукция соответствует стандартам ГОСТ. Чтобы приобрести качественный цемент заявленной марки, а не сомнительный продукт с примесью золы и гранитной пыли, следует внимательно изучить сопроводительную документацию и проверить наличие на упаковке информации о заводе-изготовителе, убедиться в подлинности упаковки.

Каждая партия портландцемента сопровождается документом о качестве, в котором содержится следующая информация:

  • наименование производителя, адрес производства;
  • маркировка (условное обозначение цемента), содержащая информацию о прочности цемента и наличии добавок;
  • номер партии и дата отгрузки;
  • обозначение стандарта ГОСТ 31108-2003

Дата изготовления (расфасовки) цемента имеет такое же приоритетное значение, как и его марка. Следует помнить, что со временем цемент теряет заявленную прочность — чем дольше мешок цемента находится на складе или в магазине, тем хуже качество товара.

При выборе цемента следует обратить внимание на физические свойства сухой смеси. Цемент должен иметь форму тонкодисперсного порошка от светло-серого до темно-серого цвета. Присутствие зеленоватых оттенков говорит о достаточном содержании железа, что является хорошим признаком.

Можно проверить качество цемента, проведя небольшой анализ. Для этого понадобится минеральная вода (типа Ессентуки-17), резиновые перчатки, емкость и ложка для замешивания.
В емкость насыпают приблизительно половину стакана цемента и смешивают с небольшим количеством минералки до состояния густого теста. Из получившейся массы формируют овальную лепешку, утолщенную к центру и тонкую по краям. Качественная смесь начинает ложное схватывание практически моментально, заметно нагревается в толстой части.

Чем отличается обычный цемент от портландцемента

Цемент – основной материал в строительной отрасли. Используется вместе с песком для формирования раствора или с другими инертными материалами, такими как щебень. Качество цемента и производные продукты зависят от сырья и пропорций составляющих компонентов, особенно в процентном отношении к воде. Соотношение вода/цемент имеет значение во избежание ухудшения сопротивления и механических свойств массы.

Цемент может быть улучшен по технологическим показателям и связано это не только с влагонепроницаемостью. Применяя добавки, цемент становиться более текучим, что особенно хорошо при отделочных работах или для заполнения конкретных форм. Если необходимо использовать цементный раствор в качестве клея – применяют специальные материалы, делающие его похожим на пасту. Добавка представляет собой вид смолы, при замешивании с цементом в небольших количествах преобразует его совершенно в другой материал. Цемент очень щедрый материал, дешевый и простой в использовании.

Определение портландцемента

Портландцемент – широко применяемый тип цемента, употребляется в качестве связующей основы для получения раствора.

Был изобретен в 1824 году в Англии каменщиком Джозефом Аспдином и получил свое название по сходству и внешнему виду с известняком Портленда, острова в графстве Дорсет (Англия).

Портландцемент получают путем измельчения клинкера с добавлением мела в необходимом количестве для упорядочения процесса гидратации. Проведя микроскопический анализ на куске цемента можно обнаружить присутствие четырех основных компонентов, а именно L алита (трехкальциевого силиката), белита (дикальция силикат), целита (трехкальциевого алюмината) и браунмиллерита (алюминат феррита).

Производство портландцемента происходит в три стадии:

  1. Приготовление сырой смеси из сырья.
  2. Производства клинкера.
  3. Подготовка цемента.

В качестве сырья для производства Портланд материалов применяют минералы содержащие оксиды:

  • Кальция СаО (44%)
  • Кремния SiO 2 (14,5%)
  • Алюминия Al2O3 (3,5%)
  • Железа Fe2O3 (2%)
  • Магния MgO (1,6%)

Добыча происходит в шахтах, под землей или открытым небом в непосредственной близости от завода, которые, как правило, уже имеют требуемую композицию, а в некоторых случаях необходимо добавить глину, известняк, железную руду, бокситы или остатки литейных материалов.

Смесь нагревают в специальной цилиндрической печи, расположенной горизонтально с небольшим наклоном и медленно вращающейся. Температура поднимается вдоль цилиндра примерно до 1480°С.

Градус нагрева определяется таким образом, что минералы агрегируют, но не плавятся. В нижней секции карбонат кальция (известняк) распадается на оксид кальция и двуокись углерода (CO2).

В высокотемпературной зоне оксид кальция вступает в реакцию с силикатами, образуя силикат кальция (CaSiO3 и Ca2Si2O5), небольшое количество трехкальциевого алюмината (Ca3Al2O6) и алюминат феррита (C4AF, результат реакции 4CaO + Al2O3 + Fe2O3).

Полученный материал называют клинкер. Клинкер может храниться в течение многих лет, прежде чем поступит в производство при условии – избегать контакта с водой.

Теоретическая энергия необходимая для производства клинкера составляет около 1700 джоуль на грамм, величина дисперсии намного выше и может достигать до 3000 джоулей на грамм. Это предполагает большую потребность в энергии и значительное высвобождение двуокиси углерода в атмосферу – парниковых газов.

Количество углекислого газа в атмосфере в среднем равно 1,05 кг CO2 на 1 кг портландцементного клинкера.

Для улучшения характеристики готового продукта в клинкер добавляют около 2% гипса или сульфата кальция и смесь тонко измельчают. Полученный порошок фасуется и готов к использованию.

Цементный состав:

  • 64% оксид кальция.
  • 21% оксид кремния.
  • 6,5% оксид алюминия.
  • 4,5% оксид железа.
  • 1,5% оксид магния.
  • 1,6% сульфат.
  • 1% других материалов, в том числе воды.

Портландцемент смешивают с водой, полученная смесь затвердевает в течение нескольких часов. Первоначальное упрочнение обусловлено реакцией между водой, гипсом и трехкальциевым алюминатом формируя кристаллическую структуру алюмината кальция гидрата (CAH), эттрингита (AFT) и моносульфата (AFM).

Последующее затвердение и развитие внутренних сил натяжения получено из медленной реакции воды с трех кальциевым силикатом с образованием силиката кальция аморфной структуры под названием гидрат (CSH гель). В обоих случаях, структуры обволакивают и связывают присутствующие отдельные гранулы материала.

Завершающая реакция производит силикагель (SiO2). Все три реакции вырабатывают тепло.

Путем добавления к цементу конкретных материалов (известняк и известь) получают пластический бетон быстрой установки и высокой технологичности. Строительный раствор с использованием смеси портландцемента и извести известен как известковый раствор. Этот материал используется для покрытия наружных поверхностей зданий (гипс). Обычный бетон фактически не поддается размазыванию.

Чем отличаются эти вида цемента

Портландцемент наиболее распространенный тип цемента общедоступного пользования, используется в качестве основного ингредиента – бетона, строительного раствора, штукатурки, затирки. Был создан на основе других видов гидравлической извести в Англии в середине 19 века. Происходит из известняка.

Порошок получают путем нагрева материалов в печи, чтобы сформировать то, что называется клинкером, при добавлении небольшого количества других добавок.

Плюсы и минусы:

  • Портландцемент может вызвать химические ожоги, раздражение, при длительном контакте – рак легких. Содержит некоторые вредные компоненты, такие как кристаллический диоксид кремния и шестивалентный хром.
  • Экологические проблемы связаны с высоким потреблением энергии, необходимым для шахты, производства и транспортировки цемента, загрязнением воздуха диоксидом и твердыми частицами.
  • Низкая стоимость и широкая доступность известняка, сланцев и других природных материалов, используемых в портландцементе, делают его одним из самых низко затратных материалов, широко применяемых по всему миру. Бетон изготавливается из портландцемента и известен как универсальный строительный материал.

Портландцемент и цемент отличия

Чем отличается портландцемент от обычного цемента?

В чем заключаются основные отличия портландцемента от обычного цемента? Где его лучше применять? Почему?

Здравствуйте! Портландцемент и обычный цемент – это одно и тоже. Некоторые производители при маркировке просто не пишут первую часть слова “портланд”, но от этого свойства строительного материала не меняются. Могут лишь быть различные марки портландцемента. Такие как: 300, 400, 500 и т.д. Чем выше цифра, тем больше в цементе минеральных добавок, которые обеспечивают быстрое застывание и плотность цемента во время выполнения строительных работ. Также на базе портландцемента с помощью добавления различных химических соединений, изготавливают и другие строительные смеси (церезит, спец. цемент для зубных пломб, шпаклевки и т.д.).

Портландцемент придумали ещё в 1824 году, и на самом деле он отличается от обычного цемента, по крайней мере так должно быть, если производители не делают коммерческие ходы, меняя названия и продавая подороже, чем обычный, хотя в мешках одно и тоже.

Итак, портландцемент – это цемент, в котором содержится в основной массе цементный клинкер в фазе алита. Его процесс твёрдости после соединения с водой длится 28 суток, по этой причине все изделия из цемента выдерживают минимум 672 часа, прежде чем приступать к дальнейшим работам.

Если в цементе больше белита, это романцемент.

Если преобладает алюминатная фаза, это глинозёмистый цемент.

Если преобладает магнезит, это магнезиальный цемент.

Если преобладает гидросиликат натрия, это кислотоупорный цемент.

Если в основе биотехнологические процессы, это биоцемент.

Так что отличие есть, все перечисленные цементы, а их 6 видов, можно назвать и продавать как Цемент, но лишь только один цемент может называться Портландцемент.

Вот это вещество алит, которое цемент делает портландцементом:

Если Вы под обычным цементом подразумеваете шлакопортландцемент, то основное отличие обычного цемента от портландцемента заключается введением при производстве в его состав добавки- доменного шлака, которая приводит к удешевлению производства цемента. При этом изменяется не только свойства, но и цвет цемента с зелено-серого в сине-серый.

Область применения портландцемента:

  • изготовление ЖБИ;
  • изготовление белого и цветного цемента;
  • общестроительные и спецработы и др.

В зависимости от состава и предъявляемых свойст разлицают следующие разновидности портландцемента:

  • быстро твердеющий;
  • нормально твердеющий;
  • пластифицированный;
  • гидрофобный- длительного хранения без потери качеств за счет введения в состав веществ, не позволяющих впитывать влагу;
  • сульфато-стойкий;
  • белый портландцемент и изготовленные на его основе различные цветные цементы;
  • пуццолановый портландцемент – обладает водоотталкивающими свойствами, не подвержен коррозии;
  • портландцемент с минеральными добавками;
  • ну и обычный шлакопортландцемент.

К сожалению цемента с маркировкой “обычный” просто не существует, нет такого в наличии, в общем-то весь цемент обычный.

Цемент вообще это целая группа быстротвердеющих смесей (строительных), цемент разный.

А портландцемент всего лишь одна из разновидностей цемента (вид цемента) со своим составом (химическим, продукт запатентован).

То есть ни чем цемент от портландцемента не отличается, цемент общее название, портландцемент более конкретное.

Цемент отличается по маркам по составу, так же есть белый

Надо ещё отметить, что практически весь цемент который Вы видите на рынках и в магазинах (цемент марки М-400-а, М-500-т), это тот самый портландцемент, именно он широко используется в строительстве и ремонтных работах.

Если в цементе есть некие добавки улучшающие его характеристики, то и об этом есть информация на таре.

Портландцемент выпускается в строгом соответствии с ГОСТом.

Из того что знаю я приставка в названии цемента “Портланд” гласит, что применена уже современная закладка и способ производства, так ранее обычный цемент производился путём обжига, если сравнивать его с современным “Портландом”, то такой цемент сохранял свои свойства даже при слёживании, на упаковке так и было написано размять, просеять и увеличить дозу в два раза!

Современный цемент с приставкой “Портланд” – это больше химический продукт, нежели продукт обжига, он содержит в своём составе химические продукты и имеет строго определённый (весьма короткий) срок хранения – вот вам и отличия.

Да к сожалению из-за удешевления производства цемента, наверно уже ни где не делают обычный цемент, а он уже весь “Портланд” – да при условии строго соблюдения сроков и условий хранения и технологии производства и строительства “Портланд” весьма удовлетворяет качеством, но всё же обычный цемент был на порядок качественней!

А сферы использования хоть “Портланд”, хоть обычного одинаковы!

Чем отличается обычный цемент от портландцемента

Цемент – основной материал в строительной отрасли. Используется вместе с песком для формирования раствора или с другими инертными материалами, такими как щебень. Качество цемента и производные продукты зависят от сырья и пропорций составляющих компонентов, особенно в процентном отношении к воде. Соотношение вода/цемент имеет значение во избежание ухудшения сопротивления и механических свойств массы.

Цемент может быть улучшен по технологическим показателям и связано это не только с влагонепроницаемостью. Применяя добавки, цемент становиться более текучим, что особенно хорошо при отделочных работах или для заполнения конкретных форм. Если необходимо использовать цементный раствор в качестве клея – применяют специальные материалы, делающие его похожим на пасту. Добавка представляет собой вид смолы, при замешивании с цементом в небольших количествах преобразует его совершенно в другой материал. Цемент очень щедрый материал, дешевый и простой в использовании.

Определение портландцемента

Портландцемент – широко применяемый тип цемента, употребляется в качестве связующей основы для получения раствора.

Был изобретен в 1824 году в Англии каменщиком Джозефом Аспдином и получил свое название по сходству и внешнему виду с известняком Портленда, острова в графстве Дорсет (Англия).

Чем отличается бетон от раствора цемента и железобетона, портландцемента – DIYb.ru

Вначале будут рассмотрены определения – фундаментальные понятия бетона и цемента, чтобы чётко понимать, что такое цемент, а что такое бетон. У людей, постоянно сталкивающимися с этими материалами, это, конечно же, вызовет улыбку, но непонимание основ на выходе может принести серьезный убыток. Поэтому есть предложение расставить все точки.

Что такое цемент и бетон

Цемент – это тонкий порошок, полученный при обжиге и спекании цементного сырья, его дробления, измельчения и приготовления однородной смеси заданного состава. Основой всех видов цемента без исключения является клинкер. После необходимой обработки эта смесь измельчается до материала, напоминающего муку, перемешивается и приобретает необходимые свойства.

Бетон – это строительный материал, произведённый при затвердевании смеси из вяжущего вещества, заполнителей и воды. Иногда содержит необходимые добавки, в зависимости от условий эксплуатации. Так вот, вяжущее вещество, в большинстве случаев, и есть цемент. А бетон содержит лишь часть цемента и часть заполнителей, например, гравий и связанную арматуру, выполняющую роль скелета или каркаса. Бетон иногда называется искусственным камнем.

Отличительные характеристики: бетона, железобетона, цемента, портландцемента

Бетон используют для изготовления железобетонных и бетонных фундаментов, объектов и изделий для деталей несущих конструкций. В бетоне присутствуют крупные заполнители: гравий или щебень.

Цементный раствор. Что же касается цемента, то он набирает прочность при любых погодных условиях в момент затвердевания, происходит это независимо от внешней среды. Его отличает быстрая схватываемость: цемент начинает затвердевать с четвёртой минуты, а заканчивает на десятой.

Также отметим, что в составе бетонного материала имеется четыре компонента – цемент, вода, песок и наполнитель, а в цементном растворе их всего три – цемент вода и песок. То есть в цементном растворе только один наполнитель – песок, наполнителя с частицами крупнее песка быть не может.

Портландцемент получают совместным тонким измельчением портландцементным клинкером и гипсом, также допустимо введение активных минеральных добавок согласно ГОСТ 6269-54 (не более 10% от веса цемента). К портландцементу обращаются, когда необходим прочный и устойчивый к негативным воздействиям среды раствор. Изобрёл эту смесь американский каменщик в 1824 году, а названа она так благодаря внешнему сходству с известняком Портленда, который разрабатывался в одном из английских графств.

Для получения портландцемента использовали карбонатные горные породы (кремнезём, глинозём, известняк, мел), а также мергелий (смесь карбонатных пород и глины, переходная порода от известняковых к глинистым). Сырьё тщательно смешивается и измельчается в определённых пропорциях. Затем происходит обжиг в печах при температуре, примерно, 1350 °С. Так получается клинкер, который вновь измельчается до мукообразного состояния и смешивается с гипсом. Эта смесь проходит контроль качества и в соответствии с существующими стандартами получает сертификат соответствия. При соблюдении всех условий хранения: влажность, целостность упаковки и пр., максимальная длительность хранения составляет 12 месяцев. Всё, что дольше, уже обладает сниженными физическими и химическими характеристиками.

Изобретение железобетона приходится на 1867 год и приписывается французскому садоводу Жозефу Монье.

Железобетон – это композиционный материал, который получают, соединяя стальной каркас и бетон. Бетон – это искусственный камень стойкий к сжатию, но не стойкий к растяжению, относительно хрупкий. У металла же прекрасная стойкость к растяжению, но нет стойкости к сжатию. Что же касается стального каркаса, залитого бетоном, то он устойчив и к растяжению, и к сжатию.

Области применения

Область применения проще всего рассмотреть в зависимости от марок используемого цемента, которые в свою очередь дают марку получаемому бетону или цементному раствору.

Марка М-100 используется для установки бордюрного камня, так как нагрузка, создаваемая пешеходами, мала; мощения подстилающего слоя у дорог с низкой нагрузкой; для оснований фундаментов благодаря низкой стоимости.

Цемент марки М-200 является шуткатурно-кладочной смесью и используется в соответствии с определением.

Цемент М-300 можно отнести к неорганическим вяжущим веществам, которые обладают гидравлическими свойствами. Применяют для монолитного строительства жилых комплексных объектов и зданий общественного значения.

Цемент М-400 применяют для гидротехнического и транспортного строительства, при стройке наземных и подземных конструкций (объектов), создании подводных зданий и сооружений в минерализованных водах.

Марка цемента М-500 применяется в производстве бетонных и железобетонных объектов, которые должны обладать хорошими показателями морозоустойчивости, долговечности и влагостойкости.

Цемент марки М-600 быстро твердеет и высокопрочный, он используется в аварийных и восстановительных работах, а также для реконструкционных работ.

Цемент М-700 для сооружения особо ответственных зданий, также для фундамента и опор мостов.

Цемент марок М-800, М-900, М-1000 является сверхпрочным цементом. Применяется для изготовления железобетонных гидротехнических объектов и в военном строительстве для изготовления ДОТов и ДзОТОв.

The following two tabs change content below.

О себе: Специалист широкого профиля. Опыт работы редактором и автором статей в должности журналиста более 12 лет. Закончил филологический факультет Белорусский государственного университета (Отделение русского языка и литературы) и получил диплом по специальности «Филология. Преподаватель русского языка и литературы».

Цементные печи

: О цементе

Начало производства портландцемента

Портландцемент

— это один из многих материалов, которые можно получить, приготовив тонкоизмельченную смесь известняка и глины и обжигая эту смесь при температуре выше 1000 ° C. Свойства полученного продукта сильно различаются в зависимости от состава смеси и температуры горения.

Этот сайт занимается производством портландцементного клинкера и изделий из него.Основные процессы цементного завода оставались неизменными на протяжении веков.

см. Схему расположения цементного завода

Первоначальное «изобретение» или «открытие» портландцемента устанавливает стандарт для всей последующей истории цементной промышленности, поскольку он окутан паутиной дезинформации, недопонимания и лжи. В данной работе термин портландцемент применяется только в современном понимании. «Портландцемент, каким мы его знаем» можно просто определить как известковый цемент, содержащий (намеренно!) Значительные количества алита («трехкальциевый силикат»). Этот минерал производится только в том случае, если сыпучий химический состав содержит достаточно оксида кальция для его образования, и когда используется достаточно высокая температура горения (> 1300 ° C). Ранее известковые цементы обжигались при более низких температурах, и их основными компонентами, придающими прочность, были белит («дикальцийсиликат») и различные алюминаты кальция. Многие различные цементы этой категории производились с конца восемнадцатого века, отвечая потребностям индустриально развивающихся стран.

Продукт, названный портландцемент, был запатентован Джозефом Аспдином в 1824 году (хотя есть и другие претенденты на первое использование этого термина). Джозеф Аспдин, как и его отец до него, родился в Лидсе и всю жизнь прожил в Йоркшире.

Для моей французской аудитории: Yorkshire est en Angleterre !! Joseph Aspdin N’ÉTAIT PAS ÉCOSSAIS !! Если серьезно, они это знают, так почему они продолжают говорить, что он был шотландцем? Могу только предположить, что для них очень важно, чтобы он не был англичанином.Здесь, как и везде, объективная правда имеет второстепенное значение.

По общему мнению, этот продукт не был «настоящим» портландцементом, и последний был впервые коммерчески произведен его сыном Уильямом в 1842 году. Похоже, Уильям Аспдин считал, что если бы он запатентовал свой новый продукт под новое имя, патент был бы легко нарушен безнаказанно его конкурентами, и поэтому он решил сделать вид, что на его цемент распространяется патент его отца, и сохранил прежнее название продукта.В то же время он очень старался скрыть детали своего процесса от шпионажа и даже от своих сотрудников. Он придумал тщательно продуманный и вымышленный послужной список своего продукта.

Из-за «дыма и зеркал», окружавших ранний продукт, и отсутствия в те дни каких-либо юридических требований для правильного описания продукта, часто бывает трудно определить, когда фирмы впервые начали производить «настоящий» портландцемент. Прежние участники отрасли были обмануты распространенной дезинформацией, полагая, что портландцемент должен быть довольно легким в изготовлении (и эта ошибка все еще совершается сегодня!), И в итоге они пришли к чрезмерно упрощенным процессам производства продуктов, которые были в лучшем случае маржинальными. качество, а зачастую и вовсе не соответствовало истинному определению продукта.Более ранние продукты, в том числе продукция Джозефа Аспдина, здесь не рассматриваются.

Согласно этим определениям, первым заводом, производившим этот продукт, был завод Уильяма Аспдина в Ротерхите с 1842 года. Появление продукта в районе Лондона произвело достаточную сенсацию — во многом благодаря гиперболической рекламе Аспдина — что главный римский производитель цемента (Дж. Б. Уайт) немедленно приступил к копированию, и он был произведен в Суонскомбе с 1845 года (см. описание этого процесса IC Johnson).В 1846 году Аспдин перенес производство в Нортфлит (который впоследствии стал называться Робинз Воркс). Похоже, что первые несколько заводов были открыты:

Однако в то время даже в тяжелом промышленном строительстве все еще преобладала кирпичная кладка, и более ранние виды цемента уже были прочно обоснованы на этом рынке. В частности, на рынке доминировал римский цемент (полученный путем кальцинирования септарных конкреций), и большинство производителей портландцемента также производили его в больших количествах. К портландцементу обычно относились с подозрением, отчасти потому, что вскоре стала очевидной экстравагантность ранних заявлений Аспдина, а отчасти потому, что из-за хитрых ловушек, поджидающих начинающего производителя, продукт должен был казаться ненадежным.

Во Франции еще в 1817 году Луи Вика разработал продукт, аналогичный тому, который позже сделал Джозеф Аспдин, но с гораздо более научным подходом. Он ввел термин «гидравлика» для цементов, застывающих под водой. На протяжении девятнадцатого века большая часть теории цемента разрабатывалась во Франции, а не в Великобритании, и сегодня здесь избегают использования термина «Портленд». Поэтому парадоксально, что именно во Франции портландцемент впервые нашел свой настоящий рынок: портовые работы велись в 1840-1860 годах во многих местах французского побережья, особенно в Шербурге, Дьепе и Бресте, и широко использовался бетон, с использованием портландцемента, импортированного из Англии.Хотя его производство во Франции началось в 1853 году в Па-де-Кале, Англия оставалась основным источником в 1850-х и 1860-х годах.

Завод Дюпон и Демарль в Булони, как и многие ранние английские заводы, первоначально (1848 г.) производил «римский» цемент, используя септарии из местной Киммериджской глины. С 1853 года они производили так называемый «натуральный портландцемент», используя мелкий мергель, смешанный, высушенный, измельченный и брикетированный перед обжигом. Это было «материнское предприятие» Société des Ciment Français et des Ciment Portland de Boulogne-sur-Mer et de Devres и оставалось крупным предприятием, пока оно не было разрушено в 1941 году, после чего не было возрождено.

Этот экспортный рынок позволил английским предприятиям расширить производство и усовершенствовать свои технологии, а внутренний рынок продукции начал расти с 1860 года, быстро обогнав рынок более ранних продуктов. Экспорт по всему миру оставался основной частью бизнеса отрасли до 1890-х годов, когда внезапно стало очевидно, что иностранцы и колонисты также могут производить портландцемент.

В книге Лесли, стр. 42, цитируется американский импортер:

«В 1876 или 1877 годах начали появляться немецкие цементы, Dyckerhoff, Alsen и Star, и вскоре было обнаружено, что они были лучшего качества, чем английские цементы, поскольку они шлифнее и имели большую прочность на разрыв.Последовала постепенная дискриминация в их пользу. Когда английские производители были проинформированы о превосходстве немецких цементов, они высмеяли это заявление и отказались принять предложение ввести аналогичные улучшения в собственное производство, заявив в характерной английской манере, что они следуют точно таким же методам, которые применялись в прошлом. тридцать лет, и они не видели причин для перемен. В результате английские цементы в конечном итоге были полностью вытеснены в этой стране немецкими и бельгийскими брендами: первые из-за высшего качества, вторые из-за низкой цены.”

Этот взгляд со стороны довольно точно резюмирует ситуацию на протяжении большей части последующей истории.

В период (1895-2016 гг.), Охватываемый этим сайтом, преобладает процесс догонения с иностранными конкурентами.

Ранняя история портлендского цемента

Предшественники

Этот предмет представляет множество трудностей, прежде всего потому, что принятые значения терминологии значительно изменились с годами. Не в последнюю очередь среди неправильно понятых терминов — «цемент».Более века представители цементной промышленности сетовали на то, что в просторечии «цемент» означает «бетон». До недавнего времени в «Простой английской» версии Википедии в статье о цементе говорилось: «Чаще всего его называют бетоном»!

Однако происхождение этого термина — латинское caementum, что означало «каменная кладка»: caementarius был масоном, и в английском языке это значение использовалось до середины девятнадцатого века. Словарь Самуэля Джонсона говорит: «то, что объединяет; раствор », а патент Джозефа Аспдина на портландцемент был« моим методом изготовления цемента или искусственного камня ».Однако к 1850 году «официальная» терминология изменилась.

  • Раствор представляет собой смесь песка, цемента и воды, достаточную для образования густой пасты, которая затвердевает при стоянии.
  • Бетон представляет собой смесь мелких камней или гравия («заполнитель»), песка, цемента и достаточного количества воды, чтобы смесь могла течь во время процесса формования, которая затвердевает при стоянии.
  • Цемент — это порошок, который используется в обоих вышеупомянутых случаях: его химическая реакция с водой обеспечивает прочность, которая удерживает раствор или бетон вместе.

Поэтому раннюю историю цемента следует рассматривать с точки зрения истории строительного раствора и бетона. Ясно, что строительные растворы использовались до тех пор, пока кладка возводилась из камня или кирпича, и параллельные инновации имели место в разных частях мира. Известь возникла как наиболее распространенный «вяжущий» материал в нескольких местах самостоятельно. Известь легко приготовить (хотя и неэкономично!) На примитивном оборудовании: какой-нибудь удобный источник карбоната кальция, такой как мел, известняк, мрамор или морские раковины, нагревают примерно до 900 ° C, превращая его в оксид кальция.Затем добавляют воду, и происходит бурная экзотермическая реакция, превращающая оксид в гидроксид кальция. Наиболее примитивное применение извести, вероятно, заключалось в промывке глиняных стен: она коагулирует мелкие глины, затвердевает и стабилизирует поверхность. Комбинация извести и навоза крупного рогатого скота, также с помощью процесса коагуляции, дает гибкий и водостойкий слой, подобный ПВХ, и это обычно было основой конструкции «плетень и мазня». Слабо растворимый в воде гидроксид, смешанный с водой до состояния густой пасты, использовался отдельно или в сочетании с песком для покрытия наружной части каменной конструкции (как «штукатурка»), чтобы сделать ее водонепроницаемой или получить более эстетически приятную гладкую поверхность. .Впоследствии раствор стал использоваться для образования швов между кирпичами или каменными блоками. Раствор сначала затвердевает за счет удаления воды из пасты, испарения и поглощения каменной кладкой, что позволяет наращивать последовательные ряды без выдавливания раствора. Добавление песка действительно способствует этому процессу, увеличивая предел текучести раствора. Во многих текстах предполагается, что последующее отверждение происходит в результате реакции гидроксида с атмосферным углекислым газом с повторным образованием карбоната кальция.Этот аргумент используют производители извести, чтобы предположить, что известь «углеродно-нейтральна»! Однако, это не так. Отверждение происходит за счет «каннибалистического» роста кристаллов гидроксида кальция. В смеси мелких и крупных кристаллов вещества, взвешенных в растворителе, насыщенном этим веществом, мелкие кристаллы имеют тенденцию растворяться, а более крупные — расти, в процессе, который сводит к минимуму энтальпию системы. Таким образом, более крупные кристаллы «съедают» более мелкие.

Гидроксид кальция (название минерала портландит) образует длинные игольчатые кристаллы, которые по мере роста образуют сложную взаимосвязанную сетку кристаллов увеличивающейся длины. Эта матрица обеспечивает прочность. Реакция с углекислым газом происходит только в том случае, если раствор достаточно плохо затвердевает и допускает проникновение воздуха. Сегодня существуют нормандские и даже римские структуры на основе извести, которые спустя много веков все еще лишь поверхностно карбонизированы.

Римский бетон .Из вышеприведенного описания будет ясно, что чистый известковый раствор может использоваться только в системах, где структурная прочность обеспечивается в первую очередь за счет укладки кирпича или камня: раствор просто «заполняет зазоры» и дает небольшую прочность. Кроме того, поверхность раствора под воздействием воды имеет тенденцию растворяться. Потребность в растворе, устойчивом к воде, возникла раньше, чем потребность в прочности, по крайней мере, в тех местах, где был доступен хороший строительный камень. В Древней Греции и Италии проблема решалась добавлением пуццолана в раствор.Пуццолан — это материал, состоящий из диоксида кремния и алюмосиликатов в таком физико-химическом состоянии, что он будет реагировать с гидроксидом кальция с образованием гидратированных силикатов кальция. Обычно материал находится в стеклообразной фазе, образованной вулканической деятельностью. Пуццоланы получили свое название от деревни Поццуоли, недалеко от Неаполя, и от различных мест в окрестностях горы. Везувий тысячелетиями поставлял выветрившийся вулканический пепел для строительства. «Земля Санторина» — это английское название аналогичного материала, используемого по всему Эгейскому морю и полученного с вулканического острова Санторини.Эти материалы довольно быстро вступают в реакцию с известью, образуя нерастворимую матрицу, стойкую к воде.

Еще одно преимущество добавления пуццолана стало очевидным для римлян: минометы, содержащие их, значительно прочнее. Это привело к развитию римского бетона, состоящего из щебня, песка, извести и пуццолана, смешанного до очень твердой консистенции с минимальным количеством воды и утрамбованного на месте со значительной силой. Хорошо известная обратная зависимость между влагосодержанием и прочностью бетона, а также важность полной консолидации были поняты с самого начала.Результат этой технологии оказал глубокое влияние на последующее понимание: многие из римских сооружений, достаточно прочных, чтобы дожить до наших дней, использовали бетон, и европейцы, которые восхищались им в период пост-ренессанса, были вынуждены попытаться подражать этому римскому достижению. . Конечно, в Европе было принято говорить, что римляне изобрели бетон. Однако почти идентичные системы были независимо разработаны ранее как в Индии, так и в Китае и, вероятно, в других местах.

Знаковые сооружения, такие как Колизей и Пон-дю-Гар, полагаются на бетон для их долговечности, но структурой, которая больше всего впечатлила более поздние века, был Пантеон в Риме. Это строение 2 века имеет бетонный купол без опоры диаметром 43 м, размер которого равен только куполу Флорентийского собора 1436 года и не превосходит собор Святого Павла в Лондоне или собор Святого Петра в Риме. Только в девятнадцатом веке железные конструкции смогли превзойти его по размеру. Обладая очень изысканным дизайном, он остается почти идеальным по сей день.Даже в Британии в римский период использовался прочный бетон. Практически первая римская постройка в Британии — ворота в порту Ричборо в 43 году нашей эры — содержала бетон. Плохая транспортировка означала, что вулканические пуццоланы Средиземноморья нельзя было использовать, но искусственный пуццолан был доступен в виде молотых кирпичей и плиток. Хотя это и не обязательно стеклообразное, дегидроксилирование глинистых минералов при температуре около 1000 ° C делает их кремнезем в высокой степени реактивности.

Часто говорят, что искусство бетона было потеряно в Европе после падения Римской империи. Конечно, количество амбициозных структур уменьшилось за 500 лет, но бетон продолжал использоваться на протяжении всего средневекового периода, по крайней мере, в качестве наполнителя в каменных конструкциях. Похоже, что строгая дисциплина римской практики была утеряна. Известь частично обгорела; кирпич и плитка, хотя и были в комплекте, не были мелко измельчены, и уплотнение было плохим. С этим представление о бетоне как о инженерном материале постепенно угасло, а к эпохе Возрождения исчезло совсем.

Отчасти, возможно, из-за относительно высокой стоимости бетон до недавнего времени оставался исторической диковинкой. Инновации были продиктованы необходимостью водонепроницаемости. Были две различные области интереса: все более широкое использование лепнины в высококлассной домашней архитектуре, чтобы придать меньшим строительным материалам вид, напоминающий тесак; и растущее число промышленных предприятий. Для штукатурки требовался материал, который можно было обрабатывать и затирать, как жирный известковый раствор, но который достаточно быстро схватывался и становился водонепроницаемым.Это было особой проблемой во влажном климате Британии. Промышленное использование сосредоточено вокруг водного транспорта: каналы и доки для постоянно увеличивающихся размеров судоходства, где от строительных растворов и растворов требовались как прочность, так и водонепроницаемость. В то же время, в эпоху разума, научный подход применялся к разработке лучших материалов.

Джон Смитон

Джон Смитон Восстановленная верхняя часть бывшего маяка Эддистоун. Построен в 1759 году Джоном Смитоном и перестроен на Плимут-Хоу на новой базе в 1882 году.© Авторские права Rod Allday и лицензированы для повторного использования в соответствии с этой лицензией Creative Commons.

Среди первых разработок выделялась работа Джона Смитона , инженера-строителя. У него была проблема со строительством третьего маяка Эддистон. Расположенный на крошечной скале, затопленной во время прилива, в 14 км от берега, первый (1698–1703) и второй (1709–1755) оба поддались стихии, и Смитону было поручено построить нерушимое сооружение. Его конструкция была из гранитных блоков с ласточкиными хвостами, и в качестве незначительной детали ему требовался водостойкий раствор, чтобы заделать стыки.Что характерно, он приступил к кропотливой исследовательской программе, чтобы найти лучший доступный материал. В то время (1756-1759) два аспекта конструкции минометов были уже хорошо известны. Во-первых, в Европе существовали различные источники пуццолана, добавление которого улучшило бы водонепроницаемость: к тому времени при строительстве каналов использовался трасса из Рейнской области. Во-вторых, известь из определенных источников имела явную тенденцию к застыванию (а не просто к застыванию) при отверждении и была водостойкой.Еще в 1570 году Палладио в своем трактате упоминает об использовании гидравлической извести, сделанной из известняка, добытого в карьере недалеко от Падуи. Эти известь назывались «водяная известь». Более поздний термин «гидравлическая известь» является характерным для французского эллинизма и вошел в английский язык только в конце девятнадцатого века, когда французские достижения в технологии извести стали известны в Англии. Этот термин, по-видимому, первым использовал Вика.

Помимо этой характеристики, они были похожи на обыкновенную известь: известняк был слегка обожжен, а затем гашен до образования тонкой пасты.Хорошая водная лайм была известна исключительно из анекдотов, и у разных практикующих были свои местные фавориты. Они включали лайм Grey Chalk со всего Доркинга и некоторых других мест, а также различные источники лайма Blue Lias. Следует иметь в виду, что стратиграфическая геология, основанная Уильямом Смитом, появилась только в 1790-х годах, поэтому отдельные карьеры не обязательно считались геологически связанными.

Для маяка требовался строительный раствор, который стал бы прочным и водонепроницаемым в промежутке между последовательными приливами, во время которых будет происходить строительство.Смитон собрал образцы как извести, так и камня, из которого она была обожжена, из всех возможных мест. Он подверг лайм простому физическому испытанию: их отмерили (то есть затирали шпателем с постепенным добавлением воды) до твердой консистенции, скатывали в шарик и помещали в воду, а затем оценивали их способность затвердевать без разрушения. Он провел грубый химический анализ известняков, растворив их в кислоте. Он отметил, что характеристики извести в воде напрямую связаны с количеством нерастворимого в кислоте материала в исходном известняке, и действительно хорошие извести гашатся очень неохотно.В конце концов он остановился на растворе извести Blue Lias от Watchet и Aberthaw и пуццолана, привезенного из Civita Vecchia, недалеко от Неаполя. Его маяк использовался до 1876 года, когда эрозия подстилающей скалы потребовала его замены. Фактически, его замена была необходима, когда еще полностью неподвижный маяк начал раскачиваться на своем основании при сильном ветре. Сам маяк был конструктивно прочным, а его верхняя часть была восстановлена ​​на Плимуте, где его можно увидеть сегодня.

То, что мы сейчас называем гидравлической известью, производится из глинистого известняка, в котором содержание глинистого вещества находится в диапазоне 10-20%. При обжиге при 900-1000ºC получается материал, содержащий силикат β-дикальция (белит), количество которого пропорционально содержанию кремнезема в известняке. Соответственно, образуется меньше свободного оксида кальция, так что интенсивность реакции гашения уменьшается. Белит медленно реагирует с водой с образованием нерастворимых гидратов, придающих прочность.

Смитон не стал углубляться в свои наблюдения, но они были опубликованы. Смысл его наблюдения состоит в том, что там, где природа не может предоставить достаточно загрязненный известняк, должно быть возможно получить водную известь путем сжигания однородной смеси известняка и глины в соответствующем соотношении. Однако в инженерных приложениях использование обычной извести с трассой оставалось нормальной практикой. Для применения в штукатурке было предложено множество рецептур, ни на одну из которых Смитон не повлиял.Ряд исследователей во Франции независимо друг от друга отметили взаимосвязь между содержанием глины и водостойкостью, и по крайней мере один из них произвел искусственную гидравлическую известь еще в 1774 году. В Англии лепнина произвела революцию с введением в 1796 году «римского» цемента Паркера.

Паркер «Римский цемент»

Использование этого сбивающего с толку названия показывает, как люди все еще искали волшебный ингредиент, делавший римский бетон таким прочным. Фактически, римляне никогда не использовали ничего похожего на цемент Паркера.Паркер основал производство в Нортфлите, на месте, которое стало известно как Робинс, где была сдана в аренду древняя приливная водяная мельница. Он занимался там обжигом извести более десяти лет, прежде чем открыл, и сразу запатентовал «римский цемент» в 1796 году (см. Патент). Продукт был получен путем обжига известковых конкрементов септариев, которые встречаются во многих типах глины. Помимо карбоната кальция они содержат большое количество глинистого материала, а также немного пирита и апатита.Жилки в конкрециях в основном состоят из кальцита. Их можно было найти во многих прибрежных местах, где материнская глина размывается под воздействием моря, оставляя относительно твердые септарии в виде пляжной гальки. Классические локации находились в лондонской глине на острове Шеппи и вокруг Харвича, в третичных глинах в Соленте и в юрских глинах вдоль берегов Дорсета и Северного Йоркшира: лучшим, который использовал Паркер, был глина Шеппи. . Первоначально септарии собирали с пляжей, а затем в огромных количествах выкапывали из прибрежных морей.Септарии были грубо раздроблены и сожжены при относительно высокой температуре (не из-за химического состава, который легко сжигается, а из-за большой неоднородности конкреций), а затем измельчены с помощью жерновов. Полученный цемент измеряли с добавлением песка или без него и быстро наносили: схватывание происходило через пять-тридцать минут.

По химическому составу эти цементы обычно имели соотношение кремнезем / известь больше, чем у белита, поэтому они содержали мало свободной извести и содержали определенное количество негидравлических низших силикатов.Поскольку они не содержали свободной извести, их нельзя было гашить, и, в отличие от гидравлической извести, измельчение было неизбежным. Благодаря содержанию в них алюминатов кальция они быстро застывались. Для лепнины это сделало их идеальными. За счет умеренного темпа традиционной кирпичной кладки его можно было использовать в качестве раствора в (относительно) высокопрочных каменных конструкциях, и он был широко использован Марком Брунелем в своем туннеле в Темзе. Его использование в государственных верфях стало настолько стратегически важным, что, когда начали возникать сомнения относительно запасов хорошего камня, была предложена система нормирования и налогообложения.Такая паника послужила мощным стимулом для разработки «искусственных» цементов, имитирующих его характеристики, и предложения начали появляться в первые три десятилетия девятнадцатого века.

См. Также страницу Roman Cement .

Таким образом, у нас есть две разные композиции, используемые в несколько разных приложениях:

  • Гидравлическая известь с более высоким содержанием извести, состоящая в основном из белита, но со значительным количеством гидроксида кальция, полученная легким обжигом и гашением и используемая в медленно схватывающихся водостойких строительных растворах
  • «Римские» цементы с более низким содержанием извести, состоящие в основном из белита с небольшими количествами негидравлических силикатов и реакционноспособных алюминатов, полученные путем более твердого обжига и измельчения и используемые в быстросхватывающихся водостойких растворах.

В настоящее время общеизвестно, что сырьем для быстротвердеющих и / или гидравлических цементов должен быть глинистый известняк, природный или искусственный. Во Франции материал, подобный «римскому» цементу, был приготовлен в 1796 году путем сжигания и измельчения определенной пляжной гальки в окрестностях Булони. Это были септарии из Киммериджской глины.

Первое зарегистрированное предположение о том, что «искусственный» известняк может быть получен путем перемалывания мела и глины в суспензию, относится к заявлению Vicat в 1817 году: он и многие другие континентальные производители использовали эту технику для производства гидравлической извести.Искусственная гидравлическая известь Vicat производилась и в двадцатом веке. В Великобритании основной целью было воспроизвести быстротвердеющий «римский» цемент, и было выдано несколько патентов на составление суспензионных смесей с низким содержанием извести. Из них самым важным был Фрост.

«Британский цемент» Джеймса Фроста

Джеймс Фрост был крупным производителем (фактически, когда-то крупнейшим) римского цемента и главным государственным подрядчиком в этой роли.Фрэнсис предполагает, что его отношения с правительством защищали его от судебного преследования, поскольку он делал римский цемент, пока патент Паркера все еще был в силе. Еще до 1810 года он экспериментировал с искусственными композициями, хотя он не получил патента на свой «британский цемент» до 1822 года (см. Патент). Он основал его в Суонскомбе в 1825 году. В патенте не упоминается суспензия как метод производства сырой смеси. Похоже, Фрост черпал вдохновение у Вика, работы которого он посетил, возможно, между 1822 и 1825 годами.Его метод представлял собой классический мокрый процесс, который впоследствии почти два столетия применялся в цементной промышленности с небольшими изменениями. Мягкий мел со стороны Темзы смешивали с аллювиальной глиной Медуэй и водой в стиральной мельнице, которая уже была обычным явлением для приготовления глиняного шликера в керамической промышленности. Полученную жидкую суспензию поместили в «заднюю часть суспензии»: большой неглубокий резервуар, в котором ей дали высохнуть, частично путем слива через пористое основание, а частично путем слива воды, которая поднялась наверх.Когда он достигал «кожаной» консистенции, знакомой керамистам, его разрезали на куски подходящего размера и сушили на «сушильных площадках»: поверхности из кирпича или железа, нагреваемые снизу угольной печью. После сушки до достаточно твердых комков они были загружены в печь для обжига извести чередующимися слоями с коксовым топливом и сожжены. Этот цемент производился вместе с римским цементом примерно до 1850 года. В целом он оставался дешевой, но худшей альтернативой римскому цементу. Фрост уехал в 1832 году, продав растение Фрэнсису и Уайту.

Изображение: © Ben Dalton 2010, и разрешено для повторного использования в соответствии с этой лицензией Creative Commons. Мемориальная доска в память о первом предприятии Аспдина в Лидсе.

«Портлендский цемент» Джозефа Аспдина

Среди других, гораздо менее значимых игроков был Джозеф Аспдин , который получил патент на аналогичный продукт в Лидсе в 1824 году. Это, конечно, был знаменитый патент на «портландцемент» (британский патент 5022, 1824: Усовершенствование режимов изготовления искусственного камня .См. Патент).

Отчасти из-за того, что его сын искажал информацию, точная природа и значение ранних действий Джозефа Аспдина остались неясными. Неакадемические истории цемента часто включают раздражающее утверждение, что Джозеф Аспдин изобрел портландцемент «в своей кухонной плите». Ни один из первоисточников не предполагает этого, да и технически это невозможно. Однако сам Джеймс Паркер сказал, что он «открыл» римский цемент, случайно сжигая септарии в камине своей гостиной (см. Фрэнсис, стр. 27), и Роберт Лесли, похоже, небрежно сложил эти истории, исследуя историю отрасли.Как президент Портлендской цементной ассоциации США, его отчет стал священным писанием, и PCA продолжила предоставлять статьи по истории цемента, например, в Энциклопедию Британника. . Процесс Джозефа Аспдина отличался от метода Фроста тем, что он использовал твердый известняк и использовал процесс «двойного обжига»: известняк готовился путем обжига его в кусковой форме, гашения, затем добавления глины и воды для образования суспензии. который впоследствии был высушен и обожжен, как по методу Фроста.Все комментаторы сходятся во мнении, что патент подразумевает продукт, который, по крайней мере, изначально был похож по свойствам на «римский» цемент. Аспдин переехал в Уэйкфилд и работал на двух участках в Киркгейте. Его старший сын Джеймс выполнял функции его бухгалтера, а второй сын Уильям стал отвечать за повседневное производство. Такая договоренность продолжалась, не привлекая внимания за пределами Йоркшира до 1841 года, когда Уильям поспешно уехал. Следующее уведомление появилось в Leeds Mercury 7 августа 1841 года (стр. 1):

Строителям и другим.- Я, Джозеф Аспдин, из Уэйкфилда, производитель цемента, пользуюсь этой возможностью, чтобы выразить мою самую лучшую благодарность моим друзьям и общественности за многочисленные милости, которые я получал от них в течение многих лет; и прошу сообщить им, что я только что заключил со мной своего Сына, Джеймса Аспдина; и что в дальнейшем мы будем вести Бизнес под фирмой «Джозеф Аспдин и сын».
Я считаю правильным в то же время уведомить о том, что мой покойный агент, Уильям Аспдин, в настоящее время не находится на моей работе, и что он не уполномочен получать какие-либо деньги или заключать какие-либо Долги от моего имени или от имени новой Фирмы.
Joseph Aspdin,
Cement Works, Wakefield, 2d Uug. 1841.

Джозеф вышел на пенсию в 1844 году в возрасте 65 лет и оставил Джеймса, чтобы управлять заводом самостоятельно.

Такова была ранняя история «портландцемента». Этот термин был использован Аспдином из-за сходства полученного цементного раствора с портландским камнем. Ключевым атрибутом, связанным с названием Portland, является светлый цвет: все римские цементы были оранжевого / коричневого цвета из-за количества присутствующего несвязанного оксида железа. Фрост в одной из своих более поздних работ ( Журнал Института Франклина штата Пенсильвания, , XVI , декабрь 1835 г., стр. 376) описал римский цемент как «предмет одиозного цвета».Это сравнение часто проводилось при использовании штукатурки в Англии. Портлендский камень был и остается престижным строительным камнем южной Англии. Он имеет очень бледно-серый цвет и мелкозернистую оолитовую текстуру (обычно с россыпью мелких окаменелостей ракушек), которая в свежем виде легко распиливается, долбится и гладко шлифуется. Смитон сравнил с ним свои ступки по цвету и твердости. Фрэнсис отмечает, что Уильям Локвуд из Вудбриджа продавал продукт под названием портландцемент в 1823 году.Это был обычный римский цемент, сделанный из местных септариев. Холстед цитирует забавную книгу Бернелла 1850 года по извести и цемент, относящуюся к «портлендскому цементу, как его очень нелепо называют». Маловероятно, что такие названия продуктов сильно повлияли на человека, который знал, как на самом деле выглядит портлендский камень.

Уильям Аспдин

В 1841 году Уильям Аспдин, второй сын Джозефа, переехал в Лондон. Он начал, как только мог, производить и продавать продукт, который он назвал портландцементом, и это явно произвело сенсацию. Исаак Джонсон в своих мемуарах саркастически отзывался о «звуке труб», который был сделан в связи с новым цементом. В частности, был привлечен независимый подрядчик для проведения испытаний по сравнению продукта Aspdin с нынешними римскими цементами, которые показали, что продукт значительно прочнее. Аспдин также переусердствовал в продвижении своего продукта экстравагантными заявлениями. В частности, он утверждал, что изделие его отца использовалось при аварийном ремонте тоннеля Марка Брунеля в Темзе, который был одним из самых известных проектов гражданского строительства того времени.На самом деле дневники и записи Брюнеля были чрезвычайно тщательными, и из них ясно, что использовался только «римский» цемент. Заявление Аспдина было одной из многих неприкрытых лжи, которые он сказал в ходе своей независимой карьеры.

Однако его продукт явно был «портландцемент в том виде, в каком мы его знаем». Сегодня термин портландцемент означает известковый цемент, содержащий трехкальциевый силикат (алит). То, что цемент Аспдина содержал алит, можно продемонстрировать путем анализа частично прореагировавшего из него бетона.Алит гораздо более реактивен, чем белит, и приводит к быстрому приросту силы. Для получения алита температура обжига должна быть выше 1250ºC (обычно значительно выше), и на практике необходимо спекать (частично плавить) материал с образованием клинкера. Клинкер всегда производился в небольших количествах случайно при производстве гидравлической извести и «римского» цемента в результате «перегорания». Клинкерный материал всегда выбрасывали, потому что он не гаснет, а если измельчать, то оказывается, что он не реагирует.Еще одна практическая причина отказа от клинкера заключалась в том, что из-за своей твердости он быстро разрушал внешний вид обычных плоских камней, используемых для измельчения. Попытки измельчить его, несомненно, были одной из причин поспешного ухода Уильяма Аспдина из Уэйкфилда.

Отчет Джонсона о его собственном независимом открытии достоинств клинкера показывает, как продолжалась предыдущая работа Уильяма Аспдина: он измельчал клинкер и смеси клинкера с более мягко обожженным материалом и превращал их в пасту.Смеси быстро схватились и стали теплыми обычным образом, но один клинкер был все еще мягким и холодным после обычного получасового периода схватывания, поэтому он отказался от этого и оставил его. Вернувшись через несколько дней, он обнаружил, что слой только для клинкера был намного тверже, чем смеси, «кроме того, цвет был приятного серого». Ясно, что молотый клинкер не обладал теми быстротвердеющими качествами, которые требуются от «римского» цемента, но придавал прочность. Похоже, что Уильям Аспдин в своем продукте тщательно объединил недообожженный материал в количестве, достаточном для удовлетворения требований к быстрому схватыванию, при этом клинкер обеспечивает дополнительную прочность.Интересно, что Лесли (например, стр. 26) говорит, что в США несколько производителей «натурального цемента», постепенно переходя на производство портландцемента, производили «улучшенные» натуральные цементы путем смешивания этих двух продуктов.

К тому времени, когда Исаак Джонсон, который был менеджером завода Джона Бэзли Уайта в Суонскомбе, преуспел в подражании продукту Аспдина, последний был на рынке уже три года. Джонсон в своих мемуарах утверждал, что его продукт намного превосходит продукт Аспдина (незначительное утверждение, не подтвержденное независимыми испытаниями в то время), и подразумевал, что только он один обнаружил необходимость производства клинкера.Аспдин, напротив, всегда держал свои процессы в секрете и не делал никаких заявлений о степени сжигания, которую он использовал. Более того, он всегда утверждал, что его продукт был таким же, как и у его отца, и защищался тем же патентом. Возможно, из-за незаслуженного презрения, которое испытывала промышленность к Уильяму Аспдину, Джонсон долгое время считался изобретателем «настоящего» портландцемента, первым заявившим о важности твердого обжига. Статьи о цементе в последующих изданиях Британской энциклопедии постоянно приписывают это ему.Тем не менее, изобретение принадлежит Аспдинам более поздними технически компетентными авторами. Во-первых, сравнительные испытания показали, что продукты Джонсона и Уильяма Аспдина были очень похожи, обладали примерно одинаковой прочностью и значительно превосходили римский цемент. Совершенно очевидно, что цемент Аспдина был признан компанией Johnson and White’s лучшим, потому что:

  • много усилий было вложено в эмуляцию продукта
  • они и все последующие производители использовали торговую марку Aspdins для своей продукции.

Тогда возникает вопрос, был ли, как утверждал Уильям Аспдин, его отец изобретателем «портландцемента, каким мы его знаем». И Холстед, и Скемптон склонны утверждать, что это так, хотя производство и использование клинкера было разработано спустя некоторое время после получения оригинального патента. Причины, выдвинутые в пользу этого:

  • Уильям Аспдин сказал, что так было
  • Уильям Аспдин дал своему продукту то же имя, что и продукт его отца.
  • Продукт Джозефа Аспдина был неизвестен или не отмечен в Лондоне не потому, что это был малоизвестный и обыденный штукатурный цемент, а потому, что Уэйкфилд находился слишком далеко, чтобы его можно было туда доставить.
  • Обжиговые печи Wakefield имели размер, пригодный для жесткого сжигания.

Однако есть убедительные контраргументы:

  • Все утверждения Уильяма Аспдина ненадежны: в его интересах было заявить, что его продукт был таким же, как у его отца, поскольку это давало ему покрытие патентом отца без необходимости раскрытия, которое произошло бы, если бы был запрошен новый патент.
  • Продукт
  • вполне мог быть доставлен в Лондон из Уэйкфилда по воде, и если бы он был лучше, его стоимость окупила бы любые транспортные расходы.Лайм Blue Lias в Мидлендсе и «римский» цемент Аткинсона и Масгрейва, изготовленный в районе Уитби, были хорошо известны и в большом количестве использовались в Лондоне.
  • Размер более ранних обжиговых печей Уэйкфилда неизвестен: большие печи, описанные впоследствии, были построены только в 1848 году, когда в Уэйкфилде был открыт завод Ings Road.
  • есть все основания предполагать, что Уильям Аспдин покинул Уэйкфилд из-за разногласий по поводу процедур.

Подводя итог, можно сказать, что, хотя вполне возможно, что «портландцемент в том виде, в каком мы его знаем», был впервые произведен в более раннее время в Уэйкфилде, он определенно производился в Ротерхите в 1842 году, и баланс вероятностей состоит в том, что это именно там он был впервые коммерчески произведен.

Распространение технологии

Увеличение объемов производства и приемки продукта после 1842 г. было резким. Его первоначальный медленный прогресс, вероятно, был связан с тем, что в Англии его главным конкурентом был «римский» цемент, поэтому он был разработан для быстрого схватывания, хотя это и противоречило его наиболее очевидному историческому применению — бетону. Еще одна серьезная проблема заключалась в том, что из-за отсутствия «стандартной рабочей процедуры» для ее производства новым участникам приходилось либо получать технологию у существующих производителей, либо «изобретать колесо заново».Те, кто использовал последнюю стратегию, потерпели неудачу. Уильям Аспдин передал свои методы Робинсу и Бевансу, а затем и различным немецким фирмам. Джонсон передал свои методы Джорджу Берджу, который распространил их по Медуэю.

Возможный быстрый рост рынка портландцемента идет параллельно с ростом использования бетона, который впервые получил развитие во Франции. Гидравлическая известь Vicat позволила получить медленный, но надежный бетон, а технологиям производства бетона во Франции было уже 30 лет, когда на рынок пришел английский портландцемент.Было легко доставлять цемент на северное побережье Франции с прибрежных британских заводов, и в 1840-1860 годах наблюдалась значительная активность в повышении рейтинга предприятий в северных французских портах: особенно в Дьепе, Гавре, Шербурге. и Брест. В портовых работах использовался как монолитный, так и сборный бетон. Например, более 6000 тонн (производство за четыре года в печи) было отправлено в Шербур одним только Дж. Б. Уайтом. Эта работа предоставила британским предприятиям запасной рынок, позволив им развивать свой бизнес и методы работы в эти скудные годы.Он также предоставил проверенные примеры бетонной практики британским инженерам-строителям, и с 1860 года в Великобритании наблюдался быстрый рост бетонного строительства, причем портландцемент был почти единственной базой. Канализационная система Столичного управления работ была новаторским проектом, позволившим получить широко разрекламированные данные о преимуществах портландцемента. Французские историки склонны преуменьшать важность появления английских цементов во Франции, но и здесь появление римского цемента Parker’s в 1800 году и портландцемента на берегу Темзы в 1840-х годах привело к интенсивной деятельности по их подражанию.Оба были впервые произведены во Франции в Булони, где доступны как септарии Киммериджа, так и мел. Жюри Всемирной выставки (Париж, 1855 г.), на которой продукт из Булони получил золотую медаль, отметило, что «supériorité du ciment de Portland (anglais) неоспоримо».

Развитие производства портландцемента за пределами Англии происходило естественным образом везде, где существовали сырье и рынок. Как и в случае с некоторыми округами в Англии, к заявлениям о том, что «настоящий» портландцемент был произведен в самом начале, следует отнестись с некоторым скептицизмом, но Скемптон приводит следующее:

Страна Место Начало работы
Франция Булонь (Па-де-Кале) 1853
Польша * Szczecin15 1855 Szczecin15 Германия 1855 1858
Австрия 1860
Дания Рингстед (Швеция) 1868
Швейцария Лутербах 16 9016 902 США 902 Лутербах16 9016 902 США 9071 1871
Бельгия Кронфесту (Эно) 1872
Швеция Ломма (Сконе) 1873
902
902 902 завод за пределами Англии и Франции находился в Щецине, затем в Пруссии, теперь в Польше.Пожалуйста, свяжитесь со мной, если сможете заполнить пробелы.

Относительно поздний старт в США примечателен. «Натуральные» цементы, отдаленно связанные по минералогии с «римскими» цементами, изначально были получены случайно путем сжигания глинистых магнезиальных известняков, встречающихся в штатах Нью-Йорк и Пенсильвании. Впоследствии они производились в огромных количествах и использовались во многих проектах гражданского строительства, особенно в каналах, которые разрастались в 1820-х годах. В то время как в конце 1860-х годов производство английского портленда обогнало «римский» цемент, в США производство портландского цемента впервые превысило производство натурального цемента только в 1901 году.Первый зарегистрированный импорт британского цемента в США был в 1868 году, а импорт из всех европейских источников достиг пика в 0,5 миллиона тонн в 1895 году. Местное производство предположительно началось в 1871 году на заводе David O. Saylor’s Coplay, Пенсильвания. В его патенте в США утверждалось, что он «во всех отношениях равен портландцементу, произведенному в Англии». Несколько других последовали их примеру, но к 1880 году было все еще меньше дюжины обжиговых печей, а общий объем производства составил 7070 тонн. Следуя примеру природного цемента, большая часть продукции производилась в шахтных печах непрерывного действия, обычно производительностью 10 т / сутки.В 1880-х годах рынок портландцемента внезапно расширился, увеличившись в 17 раз за период 1878–1888 годов: в течение этого периода почти 90% поставлялось за счет импорта. Местное производство отставало, но впоследствии феноменально увеличилось: пик роста пришелся на десятилетие 1893–1903 годов, когда он увеличился в 38 раз, с 0,101 до 3,811 миллиона тонн. Он обогнал британское производство в 1902 году, был мировым лидером в 1904 году и составлял 50% мирового производства в 1911 году. Это, конечно, точно соответствует развитию вращающихся печей.Первая успешная вращающаяся печь была запущена в производство в 1890 году, и эта технология быстро вытеснила статические печи, при этом большинство из многих новичков в бизнесе покупали вращающиеся системы «в готовом виде». Этот период подробно описан в книге Лесли. Торговля цементом в США была тщательно определена количественно, и следующая диаграмма суммирует изменения в ее «героический век».

События 1910-1970 гг.

Период лидерства США в области производства цемента и бетона привел к тому, что во всем развитом мире возросла осведомленность о потенциальных возможностях использования цемента, а затем последовал период 70 лет, в течение которого наблюдался, первоначально быстрый, базовый спрос.Параллельно с этим постоянно росли и ожидания пользователей в отношении качества. Сформировалась географическая структура спроса — поскольку портландцемент гораздо проще использовать круглый год в теплом климате, более высокий спрос на человека на душу населения возник в более южных частях Европы и Северной Америки.

Несмотря на рост базового спроса, на портландцемент оказал (и продолжает испытывать) особенно преувеличенное влияние экономики в целом. Как и в других отраслях, на потребление влияют ресурсы, доступные в той или иной экономике.Но кроме того, поскольку цементная промышленность связана со многими долгосрочными строительными проектами, на нее влияет «деловая уверенность». В результате возникает цикл спроса на цемент, который несколько предшествует общеэкономическому циклу и имеет значительно большую амплитуду. В результате рынок «взлетов и падений» оказал глубокое влияние на историю британской цементной промышленности. Влияние на технологию производства обсуждается в разделе «Тенденции».

Конечное использование цемента становится все более индустриальным.Это характеризовалось:

  • большие бетонные заводы с профессиональными операторами на крупных строительных объектах
  • компаний, специализирующихся на массовом производстве «бетонных изделий», таких как брусчатка и уличная мебель, строительные блоки и трубы, а также крупная промышленность по производству асбестоцементных плит
  • с конца 1950-х гг. — быстрый рост производства товарных бетонных смесей.

Рост числа профессиональных пользователей привел к улучшению качества цемента, а также к разработке множества различных типов цемента — не все портландские.Среди них в приблизительном хронологическом порядке:

  • Портлендский доменный шлаковый цемент : получают путем измельчения портландского клинкера с гранулированным (закаленным водой) доменным шлаком. Первоначальная мотивация заключалась в том, чтобы сделать более дешевый продукт, заменив клинкер шлаком, который, по сути, был отходом. В Великобритании производство этого продукта было практически ограничено Шотландией, где из-за небольшого количества местного производства клинкера импорт клинкера был дорогим. Позже гранулированный шлак стал намного важнее на национальном уровне.
  • Быстротвердеющий портландцемент : цемент, который иногда изготавливают из клинкера с более высоким содержанием алита, но часто просто путем измельчения клинкера до более мелкого размера с целью получения более высокой начальной прочности. Это было особенно востребовано в индустрии «бетонных изделий», потому что более быстрое развитие прочности позволило быстрее переворачивать формы. В Великобритании он занял нишу на рынке, на долю которого приходится около 5% продаж. По мере того, как в течение столетия прочность обычных цементов улучшалась, прочность RHPC была увеличена на пропорционально , но высокопроизводительные RHPC, найденные в других странах мира, никогда не производились.
  • Цемент на основе алюмината кальция (не портландцемент): его изготавливали, как правило, путем полного плавления в отражательной печи из смеси боксита и известняка. Цемент набирал прочность намного быстрее, чем любой портландцемент, но был значительно дороже. В 1920-е годы производство было предпринято в нескольких местах, но в Великобритании существовала только одна постоянная производственная площадка — завод Lafarge в Вест-Терроке.
  • Белый портландцемент : при использовании клинкера с низким содержанием железа и других переходных элементов (см. Страницу о клинкере) можно избежать нормального серого цвета портландцемента, а при использовании подходящих бетонных заполнителей можно получить белый бетон.Клинкер относительно дорогой, а цемент предназначен только для использования в престижных архитектурных элементах. Рынок серого цемента обычно составляет около 1%.
  • Цветной портландцемент : пигменты, тщательно отобранные, чтобы не мешать схватыванию и развитию прочности, могут быть добавлены в цемент для создания декоративных эффектов. В обычном цементе цвета приглушены, но с белым цементом можно получить яркие, живые цвета. В послевоенные десятилетия спрос вырос примерно до 1% рынка, но из-за примитивных технологий производства было трудно получить прибыль, и продукты практически исчезли.
  • Masonry Cement : предназначен для изготовления строительных растворов с удобоукладываемостью, прочностью, связью и непроницаемостью, аналогичными тем, которые сделаны с известью, и состоит из портландцемента с добавлением воздухововлекающего вещества и мелкого минерала, который может быть измельченным известняком или известью. Несмотря на большое количество раствора, сделанного как с портландцементом, так и с известью, кладочные цементы никогда не были популяризированы в Великобритании. Он достиг пика в 2,8% рынка в 1970 году, а затем снизился. В некоторых частях мира кладочный цемент занимает 20% рынка.
  • Сульфатостойкий портландцемент : с использованием клинкера с модифицированным химическим составом (см. Страницу о клинкере), он устойчив к воздействию сульфатов в грунтовых водах в фундаментах и ​​т. Д. Или в морской воде при морских работах. Сульфатостойкость также может быть достигнута добавлением в бетонную смесь гранулированного шлака. Рынок достиг пика около 5%, но с появлением на рынке измельченного гранулированного шлака спрос на продукт снизился.
  • Oilwell Cement : использует портлендский клинкер с модифицированным химическим составом вместе с рядом добавок, цель которого состоит в том, чтобы создать непроницаемую футеровку, заполняющую пространство между стальной трубой и окружающей коренной породой в нефтяной (или газовой) скважине.В зависимости от давления и температуры, ожидаемых в скважине, производится большое количество марок. Британское участие в их добыче только началось с разработки месторождений в Северном море.
  • Portland Pozzolanic Cements : объединение портландского клинкера с пуццоланом для получения более дешевой альтернативы чистому портландцементу. Во многих частях света пуццолан добавляют почти повсеместно, но в Великобритании этого не делали до 1970-х годов. Природные пуццоланы недоступны в Великобритании.Очевидной искусственной альтернативой является измельченная топливная зола (pfa), но неэффективные британские электростанции обычно производят золу, сильно загрязненную несгоревшим углеродом, что препятствует ее использованию в бетоне.

Сложность ассортимента продукции и общий рынок в Великобритании в послевоенный период неуклонно росли с кратковременными перерывами в рецессии, до пика в 1973 году, когда Великобритания произвела 21,6 миллиона тонн цемента, а ирландский рынок Республика еще 1,6 млн тонн.

Изменения после 1970 г.

Падение спроса на цемент в Великобритании после пика 1973 года было столь же устойчивым, как и рост до этой даты. Первоначальный спад явился результатом серьезной рецессии и утраты доверия, последовавших за ростом мировых цен на энергоносители. Падение было консолидировано ростом затрат и цен на производство цемента из-за более высоких затрат на энергию, что сделало продукт менее конкурентоспособным по сравнению с другими системами.

Рынок в Ирландии исторически примерно следовал британской модели, но период после 1973 года был осложнен последствиями пузыря «кельтского тигра».Результатом стало создание более эффективной промышленности, чем в Британии, и несколько более высокое потребление цемента на душу населения , при нормальной экономике.

В последнее время озабоченность по поводу выбросов CO 2 усугубила необходимость сокращения количества дорогостоящего портландского клинкера в бетонных смесях. Период после 1970 г. характеризуется увеличением использования «заменителей цемента» в бетоне, состоящих в основном из измельченного гранулированного доменного шлака (ggbs) и пылевидной золы топлива (pfa) .

На металлургическом заводе требуется специальная установка для гранулирования шлака. Гранулирование вызывает затвердевание расплавленного шлака в стекловидном состоянии, в котором шлак легко вступает в реакцию со щелочью или известью с образованием придающих прочность силикатных гидратов, практически таких же, как и при использовании портландцемента. Без быстрого охлаждения гранулята шлак кристаллизуется в инертные минералы. После 1970 года рынок гранулированного шлака вырос, и начали устанавливаться грануляторы. Но последовал резкий спад производства стали в Великобритании.Как упоминалось выше, у Portland Blastfurnace Slag Cement был небольшой рынок, в основном в Шотландии, начиная с Первой мировой войны. Во многих других странах он составлял значительную часть рынка. Однако к 1970-м годам потребительский рынок цемента был сложным, и пользователи предпочитали добавлять измельченный шлак в смеситель, а не поставлять его в виде «добавленной стоимости» как часть цемента. Произошло некоторое увеличение количества произведенных PBFC, но они остаются лишь на нескольких процентах рынка.

Пылевидная зола производится электростанциями, сжигающими пылевидный уголь. Поскольку минеральное вещество в мелкодисперсных частицах угля, взвешенных в воздухе, выделяется непосредственно в интенсивное пламя, это вызывает чрезвычайно быстрое плавление — настолько быстро, что вода и диоксид углерода в его химическом составе еще не выделяются. Это приводит к тому, что частица «взрывается» в пузырек с тонкой оболочкой, который впоследствии в этой форме застывает. Большая из этих «ценосфер» часто содержит внутри много меньших сфер.В определенной степени ПФА может действовать как пуццолан и способствовать прочности бетона, в который он добавлен. Возможно, более важным является текучесть, обусловленная сферической природой частиц, что позволяет снизить соотношение вода / цемент и, следовательно, более низкое содержание цемента для заданной прочности. Исторически сложилось так, что чистота золы была проблемой — смолистые частицы углерода загрязняют ее, что вызывает замедленное схватывание и плохой внешний вид бетона. Совсем недавно были разработаны методы для лучшего контроля горения на электростанциях, получения более чистой золы и отделения углерода от грязной золы.Как и в случае с гранулированным шлаком, пользователи обычно добавляют его в бетономешалку. Несколько цементных заводов производили портландские пуццолановые цементы с использованием ПФА, но они оставались относительно небольшими объемами продукции.

Применение мер по сокращению выбросов углерода за последние двадцать лет привело к гораздо более целенаправленному подходу к снижению количества производимого портлендского клинкера. Даже самая эффективная цементная печь, сжигающая газ, выделяет 0,7 тонны CO 2 на тонну изготовленного портландского клинкера, и будущие технические усовершенствования не могут существенно повлиять на это.Поэтому текущие исследования сосредоточены на разработке новых цементных систем, которые могут заменить портлендский клинкер. Поскольку портлендский клинкер является предметом этого веб-сайта, эти новые продукты выходят за рамки его сферы действия. Несмотря на то, что производство портландцемента в развивающихся странах в настоящее время растет, ожидается, что производство портландцемента в больших количествах прекратится к 2050 году.

Типы цемента

Перейти к основному содержанию
  • Около
    • Лидерство
    • Члены
    • Ассоциированные члены
    • Награды
      • Лауреаты премии в области энергетики и окружающей среды 2020 г.
      • Лауреаты премии за инновации в области безопасности 2019 года
      • Лауреаты премии председателя правления за эффективность производства в 2020 году
        • Лауреаты премии председателя Совета директоров в области безопасности полетов 2019 г.
      • Лауреаты премии председателя правления за эффективность производства в 2019 году
      • Награды Глисона
        • Форма для номинации на премию Глисон
        • Победители премии Глисона
    • Встречи и мероприятия
      • Серия веб-семинаров по инфраструктуре PCA
    • Профессиональный персонал
    • Карьера
      • Разработчик контента
  • Экономика
    • COVID-19: экономический прогноз
    • Прогнозы
    • Государственные и региональные данные
      • Видимое использование
        • Обзор состояния и рынка США (13 категорий, 1 год)
        • Государство и рынок (46 категорий, 1 год)
        • Состояние и рыночные тенденции (46 категорий, 20 лет)
          • Строительство ПГИ по штату (23 категории, 20 лет)
      • Презентации региональных конференций
    • Специальные отчеты PCA Market Intelligence
      • Потенциал устойчивости на односемейном рынке, подверженном лесным пожарам Октябрь 2020 г.
      • Долгосрочный прогноз рынка кладки
      • Возможное влияние тарифов, взимаемых с китайского цемента
      • Прогноз потребления цемента на железнодорожном транспорте
      • Инфраструктура Трампа: потенциальная экономия налогоплательщиков за счет использования анализа затрат жизненного цикла (LCCA)
      • Исследование отношения и восприятия: рынок почвенного цемента, FDR и RCC
      • Влияние тарифов на потребление цемента
      • Долгосрочный прогноз потребления цементного покрытия
      • Архив специальных отчетов
        • Энергетическое потребление цемента, сентябрь 2017 г.
        • Оценка рынка мостов, август 2017 г.
        • Прогноз потребления цемента в аэропортах, июль 2017 г.
        • U.Производственные мощности S. Цемент, февраль 2017 г.
        • Влияние «стены» на потребление цемента, февраль 2017 г.
        • Более сильные настроения, более высокие процентные ставки, январь 2017 г.
        • Государственное дорожное покрытие, январь 2017 г.
    • Монитор Outlook Plus
    • Строительство InVue
    • Больше отчетов
      • U.Ежегодник S. Цементной промышленности
      • Портлендская цементная промышленность США: сводная информация о заводе
      • Отчет о конкурсных материалах
      • Исследование затрат труда и энергии
      • Исследование портландцемента по группам пользователей
    • Познакомьтесь с экспертами
      • Эдвард Салливан
      • Дэвид Цвик
      • Брайан Шмидт
      • Дэвид Лан
      • Джозеф Чиаппе
      • Тревор Шторк
      • Кейтлин пиво
      • Джон Хаффман
      • Вилена Тейт
  • Устойчивость
    • Экологичный дизайн
    • Устойчивое развитие и коды
    • Лидерство в области энергетики и экологического дизайна
    • Портленд-известняковый цемент
  • Проблемы и защита
    • Ресурсы по COVID-19 PCA
    • COVID-19 Государственные ресурсы и экологическая политика
    • Избирательные ресурсы
    • Встретиться с командой
      • Шон О’Нил
      • Чарльз Франклин
      • Джош Райнер
      • Луи Баер
      • Кэти Хартнетт
      • Либби Причард
      • Дженнифер Травер
  • Цемент и бетон
    • Как производится цемент
    • Как делается бетон
    • Мощение
      • Типы бетонных покрытий и их использование
        • Генеральная
        • Шоссе
        • Аэропорты
        • Улицы
        • Истории успеха — Бетонное покрытие
          • Бестринговые технологии в Айове
          • Интермодальный терминал Джолиет
      • Исследование MIT Concrete Sustainability Hub Pavement
      • Грунт-Цемент
        • Часто задаваемые вопросы о грунте-цементе
        • Найдите подрядчика
      • Цементно-стабилизированные грунты земляного полотна (CSS)
        • Цементно-стабилизированные грунты (CSS) и цементно-модифицированные грунты (CMS) Примеры использования
      • Цементно-обработанная основа (CTB)
        • Цементно-обработанная основа (CTB) Истории случаев
      • Полная глубина рекультивации (FDR)
        • Истории случаев полной глубокой рекультивации (FDR)
      • Бетон с роликовым уплотнением (RCC)
        • Роликовый бетон (RCC) Примеры использования
        • Роликовый бетон (RCC): часто задаваемые вопросы
        • Бетон, уплотненный роликами (RCC)
        • Найти подрядчика по бетону с уплотнением валков (RCC)
      • Проницаемый бетон
        • Проницаемые бетонные полы и плоские конструкции
        • Пропускающий бетон и замораживание-оттаивание
        • Укладка проницаемого бетона
        • Прочность проницаемого бетона
        • Управление ливневыми водами с помощью проницаемого бетона
        • Техническая информация о грунтовочном покрытии
        • Предыдущие ссылки на мощение
      • Информационные бюллетени по мощению
    • Эластичная конструкция
      • Катастрофы
      • Коды
      • Благоустройство
      • Углеродный след
      • Долговечность
      • Энергоэффективность
      • Восстановление устойчивости: Бризи-Пойнт
    • Водные ресурсы
      • Плотины
        • Проекты в США по штатам
      • Защита водосбросов и перекрытий
      • Водохранилища
      • Защита банка
      • Лайнеры
      • часто задаваемые вопросы
    • Товары
      • Архитектурный и декоративный бетон
      • Бетонные блоки
      • Бетон повышенной прочности
      • Изоляция бетонных форм
      • Предварительно напряженный бетон
      • Готовый смешанный бетон
      • Бетон, уплотненный роликами
      • Подъемный бетон
    • Работа с бетоном
      • Бетон с воздухововлекающими добавками
      • Укладка и отделка бетона
      • Безопасная работа с бетоном
    • Часто задаваемые вопросы об основах цемента и бетона
    • Познакомьтесь с экспертами
      • Грег Холстед, П.Э.
      • Джошуа Гилман, P.E.
  • отдел новостей
    • Участвовать
      • Набор инструментов для установки на цемент и бетон 2019 г.
      • Набор инструментов для устойчивого проектирования и строительства
      • Набор инструментов для обеспечения устойчивости к ураганам
      • Набор инструментов для устойчивого производства цемента и бетона
      • Набор инструментов для устойчивого строительства из цемента и бетона
    • Сторонники LCCA
    • Подкаст Hard Facts
Вход в систему ☰
  • Главная>
  • Применение цемента и бетона>
  • Бетонные материалы>
  • Типы цемента
  • электронная почта
  • печать
  • поделиться
  • Около
    • Лидерство
    • Члены
    • Ассоциированные члены
    • Награды
      • Лауреаты премии в области энергетики и окружающей среды 2020 г.
      • Лауреаты премии за инновации в области безопасности 2019 года
      • Лауреаты премии председателя правления за эффективность производства в 2020 году
        • Лауреаты премии председателя Совета директоров в области безопасности полетов 2019 г.
      • Лауреаты премии председателя правления за эффективность производства в 2019 году
      • Награды Глисона
        • Форма для номинации на премию Глисон
        • Победители премии Глисона
    • Встречи и мероприятия
      • Серия веб-семинаров по инфраструктуре PCA
    • Профессиональный персонал
    • Карьера
      • Разработчик контента
  • Экономика
    • COVID-19: экономический прогноз
    • Прогнозы
    • Государственные и региональные данные
      • Видимое использование
        • Обзор состояния и рынка США (13 категорий, 1 год)
        • Государство и рынок (46 категорий, 1 год)
        • Состояние и рыночные тенденции (46 категорий, 20 лет)
          • Строительство ПГИ по штату (23 категории, 20 лет)
      • Презентации региональных конференций
    • Специальные отчеты PCA Market Intelligence
      • Потенциал устойчивости на односемейном рынке, подверженном лесным пожарам Октябрь 2020 г.
      • Долгосрочный прогноз рынка кладки
      • Возможное влияние тарифов, взимаемых с китайского цемента
      • Прогноз потребления цемента на железнодорожном транспорте
      • Инфраструктура Трампа: потенциальная экономия налогоплательщиков за счет использования анализа затрат жизненного цикла (LCCA)
      • Исследование отношения и восприятия: рынок почвенного цемента, FDR и RCC
      • Влияние тарифов на потребление цемента
      • Долгосрочный прогноз потребления цементного покрытия
      • Архив специальных отчетов
        • Энергетическое потребление цемента, сентябрь 2017 г.
        • Оценка рынка мостов, август 2017 г.
        • Прогноз потребления цемента в аэропортах, июль 2017 г.
        • U.Производственные мощности S. Цемент, февраль 2017 г.
        • Влияние «стены» на потребление цемента, февраль 2017 г.
        • Более сильные настроения, более высокие процентные ставки, январь 2017 г.
        • Государственное дорожное покрытие, январь 2017 г.
    • Монитор Outlook Plus
    • Строительство InVue
    • Больше отчетов
      • U.Ежегодник S. Цементной промышленности
      • Портлендская цементная промышленность США: сводная информация о заводе
      • Отчет о конкурсных материалах
      • Исследование затрат труда и энергии
      • Исследование портландцемента по группам пользователей
    • Познакомьтесь с экспертами
      • Эдвард Салливан
      • Дэвид Цвик
      • Брайан Шмидт
      • Дэвид Лан
      • Джозеф Чиаппе
      • Тревор Шторк
      • Кейтлин пиво
      • Джон Хаффман
      • Вилена Тейт
  • Устойчивость
    • Экологичный дизайн
    • Устойчивое развитие и коды
    • Лидерство в области энергетики и экологического дизайна
    • Портленд-известняковый цемент
  • Проблемы и защита
    • Ресурсы по COVID-19 PCA
    • COVID-19 Государственные ресурсы и экологическая политика
    • Избирательные ресурсы
    • Встретиться с командой
      • Шон О’Нил
      • Чарльз Франклин
      • Джош Райнер
      • Луи Баер
      • Кэти Хартнетт
      • Либби Причард
      • Дженнифер Травер
  • Цемент и бетон
    • Как производится цемент
    • Как делается бетон
    • Мощение
      • Типы бетонных покрытий и их использование
        • Генеральная
        • Шоссе
        • Аэропорты
        • Улицы
        • Истории успеха — Бетонное покрытие
          • Бестринговые технологии в Айове
          • Интермодальный терминал Джолиет
      • Исследование MIT Concrete Sustainability Hub Pavement
      • Грунт-Цемент
        • Часто задаваемые вопросы о грунте-цементе
        • Найдите подрядчика
      • Цементно-стабилизированные грунты земляного полотна (CSS)
        • Цементно-стабилизированные грунты (CSS) и цементно-модифицированные грунты (CMS) Примеры использования
      • Цементно-обработанная основа (CTB)
        • Цементно-обработанная основа (CTB) Истории случаев
      • Полная глубина рекультивации (FDR)
        • Истории случаев полной глубокой рекультивации (FDR)
      • Бетон с роликовым уплотнением (RCC)
        • Роликовый бетон (RCC) Примеры использования
        • Роликовый бетон (RCC): часто задаваемые вопросы
        • Бетон, уплотненный роликами (RCC)
        • Найти подрядчика по бетону с уплотнением валков (RCC)
      • Проницаемый бетон
        • Проницаемые бетонные полы и плоские конструкции
        • Пропускающий бетон и замораживание-оттаивание
        • Укладка проницаемого бетона
        • Прочность проницаемого бетона
        • Управление ливневыми водами с помощью проницаемого бетона
        • Техническая информация о грунтовочном покрытии
        • Предыдущие ссылки на мощение
      • Информационные бюллетени по мощению
    • Эластичная конструкция
      • Катастрофы
      • Коды
      • Благоустройство

Дополнительные цементные материалы

Перейти к основному содержанию
  • Около
    • Лидерство
    • Члены
    • Ассоциированные члены
    • Награды
      • Лауреаты премии в области энергетики и окружающей среды 2020 г.
      • Лауреаты премии за инновации в области безопасности 2019 года
      • Лауреаты премии председателя правления за эффективность производства в 2020 году
        • Лауреаты премии председателя Совета директоров в области безопасности полетов 2019 г.
      • Лауреаты премии председателя правления за эффективность производства в 2019 году
      • Награды Глисона
        • Форма для номинации на премию Глисон
        • Победители премии Глисона
    • Встречи и мероприятия
      • Серия веб-семинаров по инфраструктуре PCA
    • Профессиональный персонал
    • Карьера
      • Разработчик контента
  • Экономика
    • COVID-19: экономический прогноз
    • Прогнозы
    • Государственные и региональные данные
      • Видимое использование
        • Обзор состояния и рынка США (13 категорий, 1 год)
        • Государство и рынок (46 категорий, 1 год)
        • Состояние и рыночные тенденции (46 категорий, 20 лет)
          • Строительство ПГИ по штату (23 категории, 20 лет)
      • Презентации региональных конференций
    • Специальные отчеты PCA Market Intelligence
      • Потенциал устойчивости на односемейном рынке, подверженном лесным пожарам Октябрь 2020 г.
      • Долгосрочный прогноз рынка кладки
      • Возможное влияние тарифов, взимаемых с китайского цемента
      • Прогноз потребления цемента на железнодорожном транспорте
      • Инфраструктура Трампа: потенциальная экономия налогоплательщиков за счет использования анализа затрат жизненного цикла (LCCA)
      • Исследование отношения и восприятия: рынок почвенного цемента, FDR и RCC
      • Влияние тарифов на потребление цемента
      • Долгосрочный прогноз потребления цементного покрытия
      • Архив специальных отчетов
        • Энергетическое потребление цемента, сентябрь 2017 г.
        • Оценка рынка мостов, август 2017 г.
        • Прогноз потребления цемента в аэропортах, июль 2017 г.
        • U.Производственные мощности S. Цемент, февраль 2017 г.
        • Влияние «стены» на потребление цемента, февраль 2017 г.
        • Более сильные настроения, более высокие процентные ставки, январь 2017 г.
        • Государственное дорожное покрытие, январь 2017 г.
    • Монитор Outlook Plus
    • Строительство InVue
    • Больше отчетов
      • U.Ежегодник S. Цементной промышленности
      • Портлендская цементная промышленность США: сводная информация о заводе
      • Отчет о конкурсных материалах
      • Исследование затрат труда и энергии
      • Исследование портландцемента по группам пользователей
    • Познакомьтесь с экспертами
      • Эдвард Салливан
      • Дэвид Цвик
      • Брайан Шмидт
      • Дэвид Лан
      • Джозеф Чиаппе
      • Тревор Шторк
      • Кейтлин пиво
      • Джон Хаффман
      • Вилена Тейт
  • Устойчивость
    • Экологичный дизайн
    • Устойчивое развитие и коды
    • Лидерство в области энергетики и экологического дизайна
    • Портленд-известняковый цемент
  • Проблемы и защита
    • Ресурсы по COVID-19 PCA
    • COVID-19 Государственные ресурсы и экологическая политика
    • Избирательные ресурсы
    • Встретиться с командой
      • Шон О’Нил
      • Чарльз Франклин
      • Джош Райнер
      • Луи Баер
      • Кэти Хартнетт
      • Либби Причард
      • Дженнифер Травер
  • Цемент и бетон
    • Как производится цемент
    • Как делается бетон
    • Мощение
      • Типы бетонных покрытий и их использование
        • Генеральная
        • Шоссе
        • Аэропорты
        • Улицы
        • Истории успеха — Бетонное покрытие
          • Бестринговые технологии в Айове
          • Интермодальный терминал Джолиет
      • Исследование MIT Concrete Sustainability Hub Pavement
      • Грунт-Цемент
        • Часто задаваемые вопросы о грунте-цементе
        • Найдите подрядчика
      • Цементно-стабилизированные грунты земляного полотна (CSS)
        • Цементно-стабилизированные грунты (CSS) и цементно-модифицированные грунты (CMS) Примеры использования
      • Цементно-обработанная основа (CTB)
        • Цементно-обработанная основа (CTB) Истории случаев
      • Полная глубина рекультивации (FDR)
        • Истории случаев полной глубокой рекультивации (FDR)
      • Бетон с роликовым уплотнением (RCC)
        • Роликовый бетон (RCC) Примеры использования
        • Роликовый бетон (RCC): часто задаваемые вопросы
        • Бетон, уплотненный роликами (RCC)
        • Найти подрядчика по бетону с уплотнением валков (RCC)
      • Проницаемый бетон
        • Проницаемые бетонные полы и плоские конструкции
        • Пропускающий бетон и замораживание-оттаивание
        • Укладка проницаемого бетона
        • Прочность проницаемого бетона
        • Управление ливневыми водами с помощью проницаемого бетона
        • Техническая информация о грунтовочном покрытии
        • Предыдущие ссылки на мощение
      • Информационные бюллетени по мощению
    • Эластичная конструкция
      • Катастрофы
      • Коды
      • Благоустройство
      • Углеродный след
      • Долговечность
      • Энергоэффективность
      • Восстановление устойчивости: Бризи-Пойнт
    • Водные ресурсы
      • Плотины
        • Проекты в США по штатам
      • Защита водосбросов и перекрытий
      • Водохранилища
      • Защита банка
      • Лайнеры
      • часто задаваемые вопросы
    • Товары
      • Архитектурный и декоративный бетон
      • Бетонные блоки
      • Бетон повышенной прочности
      • Изоляция бетонных форм
      • Предварительно напряженный бетон
      • Готовый смешанный бетон
      • Бетон, уплотненный роликами
      • Подъемный бетон
    • Работа с бетоном
      • Бетон с воздухововлекающими добавками
      • Укладка и отделка бетона
      • Безопасная работа с бетоном
    • Часто задаваемые вопросы об основах цемента и бетона
    • Познакомьтесь с экспертами
      • Грег Холстед, П.Э.
      • Джошуа Гилман, P.E.
  • отдел новостей
    • Участвовать
      • Набор инструментов для установки на цемент и бетон 2019 г.
      • Набор инструментов для устойчивого проектирования и строительства
      • Набор инструментов для обеспечения устойчивости к ураганам
      • Набор инструментов для устойчивого производства цемента и бетона
      • Набор инструментов для устойчивого строительства из цемента и бетона
    • Сторонники LCCA
    • Подкаст Hard Facts
Вход в систему ☰
  • Главная>
  • Применение в цементе и бетоне>
  • Бетонные материалы>
  • Дополнительные цементные материалы
  • электронная почта
  • печать
  • поделиться
  • Около
    • Лидерство
    • Члены
    • Ассоциированные члены
    • Награды
      • Лауреаты премии в области энергетики и окружающей среды 2020 г.
      • Лауреаты премии за инновации в области безопасности 2019 года
      • Лауреаты премии председателя правления за эффективность производства в 2020 году
        • Лауреаты премии председателя Совета директоров в области безопасности полетов 2019 г.
      • Лауреаты премии председателя правления за эффективность производства в 2019 году
      • Награды Глисона
        • Форма для номинации на премию Глисон
        • Победители премии Глисона
    • Встречи и мероприятия
      • Серия веб-семинаров по инфраструктуре PCA
    • Профессиональный персонал
    • Карьера
      • Разработчик контента
  • Экономика
    • COVID-19: экономический прогноз
    • Прогнозы
    • Государственные и региональные данные
      • Видимое использование
        • Обзор состояния и рынка США (13 категорий, 1 год)
        • Государство и рынок (46 категорий, 1 год)
        • Состояние и рыночные тенденции (46 категорий, 20 лет)
          • Строительство ПГИ по штату (23 категории, 20 лет)
      • Презентации региональных конференций
    • Специальные отчеты PCA Market Intelligence
      • Потенциал устойчивости на односемейном рынке, подверженном лесным пожарам Октябрь 2020 г.
      • Долгосрочный прогноз рынка кладки
      • Возможное влияние тарифов, взимаемых с китайского цемента
      • Прогноз потребления цемента на железнодорожном транспорте
      • Инфраструктура Трампа: потенциальная экономия налогоплательщиков за счет использования анализа затрат жизненного цикла (LCCA)
      • Исследование отношения и восприятия: рынок почвенного цемента, FDR и RCC
      • Влияние тарифов на потребление цемента
      • Долгосрочный прогноз потребления цементного покрытия
      • Архив специальных отчетов
        • Энергетическое потребление цемента, сентябрь 2017 г.
        • Оценка рынка мостов, август 2017 г.
        • Прогноз потребления цемента в аэропортах, июль 2017 г.
        • U.Производственные мощности S. Цемент, февраль 2017 г.
        • Влияние «стены» на потребление цемента, февраль 2017 г.
        • Более сильные настроения, более высокие процентные ставки, январь 2017 г.
        • Государственное дорожное покрытие, январь 2017 г.
    • Монитор Outlook Plus
    • Строительство InVue
    • Больше отчетов
      • U.Ежегодник S. Цементной промышленности
      • Портлендская цементная промышленность США: сводная информация о заводе
      • Отчет о конкурсных материалах
      • Исследование затрат труда и энергии
      • Исследование портландцемента по группам пользователей
    • Познакомьтесь с экспертами
      • Эдвард Салливан
      • Дэвид Цвик
      • Брайан Шмидт
      • Дэвид Лан
      • Джозеф Чиаппе
      • Тревор Шторк
      • Кейтлин пиво
      • Джон Хаффман
      • Вилена Тейт
  • Устойчивость
    • Экологичный дизайн
    • Устойчивое развитие и коды
    • Лидерство в области энергетики и экологического дизайна
    • Портленд-известняковый цемент
  • Проблемы и защита
    • Ресурсы по COVID-19 PCA
    • COVID-19 Государственные ресурсы и экологическая политика
    • Избирательные ресурсы
    • Встретиться с командой
      • Шон О’Нил
      • Чарльз Франклин
      • Джош Райнер
      • Луи Баер
      • Кэти Хартнетт
      • Либби Причард
      • Дженнифер Травер
  • Цемент и бетон
    • Как производится цемент
    • Как делается бетон
    • Мощение
      • Типы бетонных покрытий и их использование
        • Генеральная
        • Шоссе
        • Аэропорты
        • Улицы
        • Истории успеха — Бетонное покрытие
          • Бестринговые технологии в Айове
          • Интермодальный терминал Джолиет
      • Исследование MIT Concrete Sustainability Hub Pavement
      • Грунт-Цемент
        • Часто задаваемые вопросы о грунте-цементе
        • Найдите подрядчика
      • Цементно-стабилизированные грунты земляного полотна (CSS)
        • Цементно-стабилизированные грунты (CSS) и цементно-модифицированные грунты (CMS) Примеры использования
      • Цементно-обработанная основа (CTB)
        • Цементно-обработанная основа (CTB) Истории случаев
      • Полная глубина рекультивации (FDR)
        • Истории случаев полной глубокой рекультивации (FDR)
      • Бетон с роликовым уплотнением (RCC)
        • Роликовый бетон (RCC) Примеры использования
        • Роликовый бетон (RCC): часто задаваемые вопросы
        • Бетон, уплотненный роликами (RCC)
        • Найти подрядчика по бетону с уплотнением валков (RCC)
      • Проницаемый бетон
        • Проницаемые бетонные полы и плоские конструкции
        • Пропускающий бетон и замораживание-оттаивание
        • Укладка проницаемого бетона
        • Прочность проницаемого бетона
        • Управление ливневыми водами с помощью проницаемого бетона
        • Техническая информация о грунтовочном покрытии
        • Предыдущие ссылки на мощение
      • Информационные бюллетени по мощению
    • Эластичная конструкция
      • Катастрофы
      • Коды

9 типов портландцемента и их применение

Тип портландцемента, используемого в бетонной конструкции, определяет время, необходимое для его затвердевания, а также его окончательную прочность.Узнайте обо всех таких типах в этой статье HomeQuicks, в которой также рассказывается об их различных применениях.

Знаете ли вы?
Типы I и II — наиболее распространенные типы портландцемента в США. Вместе они составляют более 92% от общего производства цемента.

Портландцемент

, вопреки распространенному мнению, не является маркой цемента, а является наиболее распространенным типом, который используется в качестве ингредиента в бетоне и растворах во всем мире. Цемент может использоваться по-разному, и, поскольку каждое из них уникально, для него нужен другой тип цемента.Американское общество испытаний и материалов (ASTM) классифицирует портландцемент на разные типы в зависимости от доли химикатов в каждом из них. Наиболее распространенными химическими составляющими, используемыми для классификации портландцемента, являются C 3 A (трикальцийалюминат), C 3 S (трехкальциевый силикат), C 4 AF (тетракальцийалюмоферрит) и понятие, называемое теплотой гидратации. ‘.

Хотите написать для нас? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию.Свяжитесь с нами, и мы поговорим …

Давайте работать вместе!

Имея более высокий процент C 3 A, цемент быстро схватывается и выделяет большое количество теплоты гидратации. C 3 S придает цементу первоначальную прочность и заставляет его быстро затвердеть. С другой стороны, C 4 AF имеет мало общего с прочностью, но придает серый цвет обычному портландцементу. «Теплота гидратации» — это термин, используемый для описания тепла, выделяемого при реакции цемента с водой во время образования бетона.Поняв эти термины, давайте теперь рассмотрим различные типы портландцемента.

Тип I
Тип I, также называемый обычным портландцементом (OPC), является цементом общего назначения, который подходит для большинства применений, за исключением тех, которые требуют особых свойств других типов. Он обладает достаточной прочностью и низкой теплотой гидратации. Цемент типа I не подходит для применений, где бетон может подвергаться химическому воздействию или чрезмерной температуре во время отверждения. Его можно использовать в таких областях, как сборные железобетонные изделия, армированные здания, полы, мосты, резервуары, резервуары, водопропускные трубы, канализационные трубы, тротуары, тротуары, трубы и т. Д.

Тип II
Тип II имеет то же применение, что и Тип I, наряду с умеренной устойчивостью к сульфатам. Он генерирует только умеренное тепло гидратации и с меньшей скоростью. Он идеально подходит для применений, где бетон контактирует с почвой или грунтовыми водами, содержащими некоторое количество сульфат-ионов, но не слишком высокое. Его низкая концентрация C 3 A, менее 8%, придает устойчивость к сульфатной атаке. Это обычное явление в тех частях западной части США и Канады, которые имеют такие богатые сульфатами условия.Он идеально подходит для тяжелых конструкций, таких как опоры, опоры и подпорные стены.

Тип III
Цемент типа III химически почти идентичен цементу типа I, но имеет меньшее время отверждения, что означает, что он затвердевает быстрее. Он также имеет более мелкую шлифовку и содержит большее количество C 3 S, которые способствуют быстрому схватыванию бетона. Этот тип придает силу быстрее, чем тип I, обычно менее чем за неделю, хотя его конечная 28-дневная сила может быть такой же, если не меньше.Он идеально подходит для приложений, требующих быстрой настройки, чтобы конструкции могли быстрее вводиться в эксплуатацию, а также для случаев, когда опалубку необходимо снимать и использовать повторно. Он также идеально подходит для холодных зон, где быстрое затвердевание бетона предотвращает повреждение из-за мороза.

Тип IV
Портландцемент этого типа разработан для уменьшения тепловыделения во время гидратации. Это достигается за счет снижения процентного содержания C 3 A в цементе. Однако этот тип имеет более низкую конечную и начальную прочность по сравнению с типом I.Он подходит для строительства массивных конструкций с низким отношением поверхности к объему, таких как гравитационные плотины, где большая теплота гидратации может привести к опасным трещинам. Этот тип цемента обычно не производится или не продается, а в основном поставляется для оптовых заказов.

Тип V
Он почти аналогичен Типу II, за исключением того, что он даже более устойчив к воздействию сульфат-ионов. Это достигается снижением процентного содержания C 3 A до 5%.Таким образом, он подходит для заглубленных бетонных конструкций, где почва или грунтовые воды богаты сульфат-ионами. Однако он набирает силу медленными темпами по сравнению с типом I (OPC). Как и тип II, он чаще встречается на западе США и в Канаде. Он используется для облицовки каналов, подпорных стенок и водопропускных труб, которые могут подвергаться воздействию сульфатов.

Тип Ia, IIa, IIIa
Эти типы почти идентичны основным типам I, II и III, соответственно, за исключением того, что они содержат небольшое количество воздухововлекающих добавок, которые смешиваются с цементом во время его производства.Эти смеси образуют маленькие пузырьки воздуха внутри бетонного блока, когда он застывает, что идеально подходит для низких температур, когда циклы замораживания-оттаивания могут вызвать трещины в бетоне. Меньшее водоцементное соотношение также увеличивает удобоукладываемость цемента.

Белый портландцемент
Он похож на портландцемент типа I, за исключением того, что он белого цвета. Это достигается за счет снижения процентного содержания железа (C 4 AF) и оксида магния, которые придают серый цвет обычному портландцементу.Поскольку он требует дополнительной осторожности при выборе ингредиентов и для получения белого цвета, этот тип сложен и дорог в производстве. Он идеально подходит для таких применений, как сборные ненесущие стены, облицовочные панели, штукатурка, терраццо, цементная краска, белый / цветной бетон и строительный раствор.
Хотя это наиболее распространенные типы портландцемента, также используются некоторые гибриды, такие как I / II или II / V. Эти гибриды удовлетворяют требованиям обоих типов и могут использоваться для приложений любого из них.

Portland Cement — Производство и использование

Portland цемент — самый распространенный тип цемента в общем использовании, так как он является основным ингредиентом бетона и раствора. Это состоит из смесь оксидов кальция, кремния и алюминия. Портландцемент и аналогичные материалы производятся путем нагревания известняка (как источника кальция) с глиной или песком (в качестве источника кремния) и измельчение продукта. Результирующий порошок при смешивании с водой со временем станет гидратированным твердым веществом.

Производство портландцемента требует сжигания большого количества топлива, обычно уголь, который вместе с примесями, содержащимися в известняке, может привести к значительному выбросы загрязняющих веществ регулируются во многих странах, включая парниковые газы такие как оксиды азота (NOx) и диоксид серы, а также в виде твердых частиц (PM 10, PM 2.5), летучая органика соединения (ЛОС) и окись углерода. Известно, что цементные заводы выделяют значительные количества мышьяка, свинца и ртути.

Портленд цемент был впервые произведен в Великобритании в начале 19 века, и его название происходит от его сходства с портлендским камнем, типом строительного камня, добытого на острове Портленд в Дорсете, Англия. Патент на Портленд цемент был выдан британцу Джозефу Аспдину. каменщик, 1824 год.

Производство

Есть три основных этапа производства портландцемента:

  1. Подготовка сырого смесь
  2. Производство клинкера
  3. Приготовление цемента

химия цемента очень сложна, поэтому обозначение химика цемента был изобретен, чтобы упростить формулу обычных молекул, содержащихся в цементе.

сырье для производства портландцемента — суспензия кальция оксид (44%), оксид кремния (14,5%), оксид алюминия (3,5%), оксид железа (3%) и оксид магния (1,6%). Сырье обычно добывается из местных пород, которые в некоторых местах уже практически желаемый состав и в других местах требует добавления из глины и известняка, а также железо руда, бокситы или переработанные материалы.

сырьевая смесь нагревается в печи, гигантской медленно вращающейся и наклонный цилиндр, при этом температура увеличивается по длине цилиндра до ~ 1480С.Температура регулируется чтобы в продукте были спеченные, но не оплавленные комки; слишком низкая температура вызывает недостаточное спекание, но слишком высокая температура приводит к расплавлению масса или стакан. В нижней части печи карбонат кальция (известняк) превращается в оксид кальция (известь) и углекислый газ. в высокотемпературная часть, оксиды и силикаты кальция реагируют с образованием дикальция и силикаты трикальция (C 2 S C 3 S).Небольшие количества трикальция алюминат (C 3 A) и алюмоферрит тетракальция (C 4 AF) являются также сформировался. В результате получается клинкер, который можно хранить в течение за несколько лет до использования длительное воздействие воды снижает реактивность цемента, произведенного из выветрившегося клинкера.

энергия, необходимая для производства клинкера, составляет ~ 1700 Дж / г, однако из-за потерь тепла во время производства фактические значения могут быть намного выше. Высокие потребности в энергии и выброс значительного количества диоксида углерода делает производство цемента беспокойство по поводу глобального потепления.

В чтобы достичь желаемых установочных качеств в готовом продукте, примерно Добавлен гипс 2% к клинкеру, и смесь очень мелко измельчается. Теперь этот порошок готов для использования и вступит в реакцию с добавлением воды.

готовый цемент имеет примерно следующий состав: оксид кальция 64%, оксид алюминия 5,5%, оксид кремния 21%, оксид железа 4,5%, оксид магния 2,4%, сульфат 1,6%, с потерей возгорания около 1% (в основном вода).

Использование

Наиболее распространенным применением портландцемента является производство бетона. Бетон — это композитный материал, состоящий из заполнителя, цемента и воды. Как конструкция материал, бетон может быть отлит практически любой желаемой формы, а после затвердевания, может стать конструктивным (несущим) элементом.

Когда вода смешивается с портландцементом, продукт схватывается за несколько часов и затвердевает в течение нескольких недель. Первоначальная настройка вызвана реакцией между вода, гипс и алюминат трикальция (C 3 Al), образующий продукты кристаллогидратации кальция-алюмогидрата (CAH), эттрингит (Aft) и моносульфат (Afm).Позднее закаливание и развитие когезионной прочности за счет реакции воды и трикальцийсиликата (C 3 S), образование аморфного гидратированного продукта, называемого гидратом силиката кальция (гель CSH). В каждом случае продукты гидратации окружают и скрепляют индивидуальный зерна. Гидратация силиката дикальция (C 2 S) протекает медленнее, чем у вышеуказанных соединений, медленно увеличиваясь в более позднем возрасте прочность. Последний цементирующий агент, вероятно, представляет собой гелеобразный кремнезем. (SiO 2 ).Все три упомянутые выше реакции выделяют тепло.

Пластик цемент — портландцемент с добавлением пластифицирующего материала. (известняк или гашеная известь), а также как другие материалы, чтобы сократить время схватывания и облегчить удобоукладываемость. Пластик цемент используется в основном для нанесения на стены, чтобы сделать внешнюю штукатурку, как портландцемент цемент (используемый в основном для бетона) будет иметь плохую растекаемость. В этом использовании термин «пластик» не относится к добавлению полимера.Скорее, это относится к добавлению вещества для увеличения обрабатываемости до желаемой текстуры.

Безопасность и здоровье

Когда цемент смешивается с водой, в результате растворения образуется щелочной раствор (pH ~ 13). гидроксидов кальция, натрия и калия. Перчатки, защитные очки и фильтрующая маска следует использовать для защиты. После контакта следует вымыть руки. Однажды цемент гидратов, к затвердевшей массе можно спокойно прикасаться без перчаток.

В Скандинавия, уровень хром VI, который является токсичным и вызывает сильное раздражение кожи, не может превышать 2 ppm (мг / кг). Общий уровень хрома может быть выше.

Жилая рядом с заводом портландцемента может иметь серьезные последствия для здоровья из-за большого количество загрязняющих веществ, выделяемых в процессе производства, а также летучие выбросы от сопутствующих работ на объекте (например, подъездных дорог, взрывных работ и грузовиков движение). Известно, что загрязняющие вещества, выбрасываемые промышленностью портландцемента, способствуют на проблемы с легкими и кровообращением, включая астму, бронхит, и сердечные приступы, а также рак.Ховевер, многие жители этих сообществ считают эти риски приемлемыми с точки зрения экономической выгоды. Например, Опросы показывают, что жители Ste. Женевьева Округ, штат Миссури, в подавляющем большинстве поддержит строительство цементного завода с 2005 года. Этот завод станет крупнейшим цементным заводом в США. Состояния.

Портленд цементный бизнес

As 2004 г. крупнейшая мировыми производителями портландцемента являются Lafarge (Франция), Holcim (Швейцария) и Cemex (Мексика), среди прочих.Цемент производители были подвергнуты многочисленным штрафам за экологические и антиконкурентные (ценовой сговор), в основном в США, Канаде и Европе. Как правило, промышленность менее строго регулируется в других частях мира.

Внешний ссылки

17 различных видов цемента

Мы знали о важности цемента в строительстве. В соответствии с требованиями, цемент был произведен в нескольких типах путем изменения его сырья и производственного процесса.

В этом посте мы собираемся обсудить различные типы цемента и его применение.

Основные типы

Мы можем разделить цемент на две большие категории, например,

  • Натуральный цемент
  • Искусственный цемент

1. Цемент натуральный

Натуральный цемент производится из щебня с содержанием глины от 20 до 40% и остаточной известково-карбонатной магнезией. Он имеет коричневый цвет и быстро схватывается при смешивании с водой.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ — В основном используется для реставрации старых зданий и памятников. Также используется в современном строительстве для украшения.

ПРЕИМУЩЕСТВО

  • Быстрая настройка
  • Консервы из камня
  • 100% натуральный
  • Устойчив к агрессивной воде

Искусственный цемент

Весь современный цемент, который мы использовали в повседневной жизни, известен как искусственный цемент. Из состава различных материалов получается искусственный цемент.Искусственный цемент классифицируется ниже.

2. Обычный портландцемент

Обычный портландцемент широко используется для строительства обычных конструкций, где специальный цемент свойства не требуются. Он обеспечивает средний диапазон развития прочности и тепловыделения. Цемент OPC сопротивляется сухой усадке и растрескиванию, но менее устойчив к химическому воздействию.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ — Наиболее часто используется в строительстве. В зависимости от потребности на рынке доступны различные марки цемента OPC.

ПРЕИМУЩЕСТВО

  • Отличная устойчивость к трещинам и усадке
  • Более быстрое время начальной настройки, чем у PPC
  • Меньшее время отверждения по сравнению с PPC

3. Быстротвердеющий портландцемент

Быстротвердеющий цемент также известен как «высокопрочный цемент», потому что он обеспечивает прочность в возрасте 3 дней, равную прочности цемента OPC за 7 дней с таким же соотношением воды и цемента.

RHC — это специальный цемент, для которого требуется высокая ранняя прочность.Другое название быстротвердеющего цемента — « Высокопрочный цемент ». Он быстро достигает прочности на сжатие.

В цемент добавлено более высокое процентное содержание C3 S (силикат трикальция) для достижения более высокой прочности за короткий период, и он легче, чем OPC.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ — Используется для изготовления сборных конструкций, таких как электрические столбы, плиты. Он используется для участков с высокими требованиями к прочности, таких как бетонные тротуары, дороги, где часто бывает общественный транспорт.

ПРЕИМУЩЕСТВО

  • Легче, чем цемент OPC.
  • Требуется короткий период отверждения.
  • Защищает конструкцию от воздействия сульфатов
  • Быстрая установка времени для более быстрого завершения работы.

4. Цемент сверхбыстрого твердения

Этот цемент изготовлен путем добавления 3% хлорида кальция к быстротвердеющему портландцементу.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ — Как правило, этот вид цемента используется на заболоченных территориях, мостах, , плотинах.Потому что этим конструкциям требовалась высокая прочность, необходимая в короткие сроки для продолжения строительной деятельности.

ПРЕИМУЩЕСТВА — Он дает на 25% большую прочность, чем RHP Cement, за 2 дня и на 10-20% выше, чем за 7 дней.

5. Низкотемпературный портландцемент

Как следует из названия, во время гидратации он выделяет меньше тепла. Он содержит низкий процент (5%) C3 S и высокий процент (46%) C2 S, а остальные материалы такие же, как и обычный цемент.

Из-за меньшей прочности на сжатие не подходит для строительства конструкции. C 3 S — Быстро гидратируется; C 2 S — Медленно гидрат

ПРИМЕНЕНИЕ — Низкотемпературный цемент в основном используется в массовых бетонных работах (Raft Concrete). Используется для строительства морских бетонных башен, гравитационных дамб, подпорных стен. Используется в жарких погодных условиях.

ПРЕИМУЩЕСТВО

  • Повышает прочность конструкции
  • Сульфатостойкость
  • Минимизировать термическое растрескивание из-за низкой температуры

6.Сульфатостойкий цемент

Сульфатостойкий цемент — это тип цемента, который имеет низкое содержание алюмината трикальция (C3A) и алюмоферрита тетракальция (C4AF) и высокое содержание силиката трикальция (C3S) по сравнению с обычным химическим составом OPC.

Это дорого и труднодоступно, потому что для производства цемента требовалось определенное сырье.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ — В основном сульфатостойкий цемент используется для строительства подземных сооружений, канализационных сетей, прибрежных сооружений и сооружений у моря.Используется для строительства градирен, очистных сооружений, свайных работ.

ПРЕИМУЩЕСТВО

  • Защищает конструкцию от воздействия сульфатов.
  • Высокая стойкость в агрессивных условиях.
  • Низкое тепловыделение во время гидратации.

7. Водостойкий цемент

Водостойкий цемент изготавливается путем добавления водоотталкивающих добавок и некоторых металлов, таких как Ca, Al, с обычным цементом или цементом RHC.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ — Водонепроницаемый цемент используется для создания водоудерживающих конструкций, таких как плотины, резервуары.

ПРЕИМУЩЕСТВО

  • Защищает конструкцию от разрушения водой.
  • Снижает потребность в обслуживании

8. Цемент с высоким содержанием глинозема

Цемент с высоким содержанием глинозема — это то же самое, что и быстротвердеющий цемент, который достигает предела прочности за короткий период времени. Он изготовлен из бокситов и известняка. Он содержит 35% глинозема и остаток извести. ВАС кажется цвета шоколада.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ — Может использоваться при строительстве химического завода или склада, морского строительства.

ПРЕИМУЩЕСТВО

  • Не подвержен морозам
  • Не расширяется при настройке
  • Достигает высокой прочности за короткое время.

9. Цемент быстрого схватывания

Цемент быстрого схватывания содержит меньшее количество гипса и сульфата алюминия. Время схватывания этого цемента было ускорено сульфатом алюминия Al 2 (SO 4 ) 3 .

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ — Цемент быстрого схватывания используется в заболоченных областях, таких как подводное строительство, речные мосты, пирсы.

ПРЕИМУЩЕСТВО

  • Время начальной настройки — 5 минут и время окончательной настройки — 30 минут.
  • Может использоваться в дождливую и холодную погоду.

10. Цемент шлаковый

Портланд-шлаковый цемент — это гидравлический цемент, который производится путем измельчения обожженного печного шлака до необходимой степени дисперсности и смешивается с обычным портландцементом в определенном соотношении. Вроде черновато-серого цвета.

Цена на шлаковый цемент ниже, чем на цемент OPC.Он не подходит для стандартной конструкции RCC, поскольку имеет меньшую начальную прочность.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ — Обычно шлаковый цемент используется в строительстве с морской водой из-за его хорошей способности к сульфатостойкости. Он используется в массовых бетонных работах, таких как сваи, плотины, плотины, бетонные дороги и сборные железобетонные изделия.

ПРЕИМУЩЕСТВО

  • Дает гладкую поверхность
  • Низкая стоимость по сравнению с OPC
  • Низкое тепловыделение

11.Белый цемент

Это чистая форма OPC. Белый цемент отличается от обычного портландцемента только цветом. Благодаря процессу производства он имеет чистый и яркий цвет. Он был изготовлен из оксида железа и оксида марганца в сырье с добавлением OPC.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ — В основном используется в декоративных целях (подвесной потолок). Он используется в архитектурных работах из-за его хороших эстетических качеств. Он также используется как герметик и затирочный материал для полов.

12. Кислотостойкий цемент

Кислотостойкий цемент производится путем смешивания кислотоупорных заполнителей, таких как кварц и фторсиликат натрия (Na 2 ), с обычным цементом.

ПРИМЕНЕНИЕ — Цемент ARC широко применяется в химической промышленности.

13. Цветной цемент

Цветной цемент получают путем добавления от 5 до 15% подходящего пигмента при измельчении цемента.

Пример

Оксид железа (Fe 2 O 3 ) — Красный цвет

Оксид хрома (Cr 2 O 3 ) — зеленый цвет

Оксид кобальта (CoO) — синий цвет

Использование — Используется в декоративных целях там, где требуются многоцветные герметики на подвесном потолке.

14. Расширяющийся цемент

Для производства расширяющегося цемента в расширяющийся материал добавляется обычный цемент. Когда они застывают, он увеличивается в объеме.

ИСПОЛЬЗУЕТ — Используется при строительстве сооружения для хранения воды. Он используется там, где необходимо избежать усадки и трещин. Он используется в строительстве, где бетон должен оказывать давление на другие конструкции.

ПРЕИМУЩЕСТВО

  • Помогает предотвратить утечку
  • Герметизирует мелкие трещины
  • Сильнее портландцемента

15.Портленд Пуццолана Цемент

Пуццолана — это искусственный материал, содержащий диоксид кремния и оксид алюминия. Он имеет отличную прочность на разрыв, а также экономически оправдан. В основном цемент ППК используется при строительстве канализационных сооружений.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ — Применяется в морском строительстве и гидротехнических сооружениях. Он используется в массовых бетонных работах, таких как предварительно и пост-напряженные конструкции.

ПРЕИМУЩЕСТВО

  • Экологичный
  • Изготовлен из вторсырья
  • Меньше выброса окиси углерода

16.Суперсульфатированный цемент

Суперсульфатированный цемент изготавливается путем сочетания гранулированного шлака, сульфата кальция и портландцемента. Во время схватывания он производит меньше тепла для увлажнения.

Суперсульфатированный цемент используется при строительстве сооружений, связанных с морской водой.

17. Кладочный цемент

Этот цемент изготовлен из портландцемента, гипса и известняка с добавлением водоотталкивающих добавок. Обычно его прочность на сжатие составляет 2.5 МПа за 7 дней.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ — В основном используется для минометных целей.

Код IS для цемента

Мы указали код IS для соответствующего цемента.

Название цемента Код ИС
Цемент OPC IS 269
Быстротвердеющий цемент IS 8041
Цемент низкотемпературный IS 12600
Сульфатостойкий цемент IS 12330
Цемент с высоким содержанием глинозема IS 6452
Суперсульфатный цемент IS 6909
Цемент шлаковый IS 455
Белый цемент IS 8042
Цемент ППЦ IS 1489
Кладочный цемент IS 3466

Счастливого обучения 🙂

.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.