Как сделать цемент

Для строительства используется большое многообразие, как природных, так и искусственно созданных строительных материалов.

Чем выше качество помола цемента, тем выше его марка.

Самым уникальным, пользующимся массовым спросом, является такой строительный материал, как цемент: как сделать его растворы, насущная проблема для квалифицированного и начинающего строителя.

Состав портландцемента

Портландцемент представляет собой особый продукт, при изготовлении которого клинкер тонко измельчается путем обжига известняка, глины и гипса. Особые свойства портландцемента обеспечиваются за счет гидравлических минеральных добавок в виде гипса. Цемент обладает особыми свойствами: прочностью, устойчивостью к воздействию разрушающей среды, и все они зависят от такой добавки, как клинкер. Несколько замедляет процесс затвердевания портландцемента – гипс. В портландцемент вводятся минеральные добавки, которые повышают его устойчивость к воздействию воды.

В состав клинкера входят глина и известняк, а также окись магния MgO, окислы щелочных металлов.

Основные этапы производства цемента

Схема изготовления цемента мокрым методом.

Существует несколько способов производства цемента. Наиболее распространен мокрый способ производства. При этом способе в качестве исходного материала берут мел, глину и добавки, содержащие железо. Глина должна соответствовать влажности в 20%, у мела этот показатель несколько выше – 29%. Особенность данного метода состоит в том, что весь технологический процесс осуществляется непосредственно в водном пространстве. В результате образуется особая водная суспензия с 30-35% влажностью. В дальнейшем производят обжиг в особой печи; ее длина около 200 м, диаметр – 7 м. На выходе образуются клинкеры в виде шариков, подвергающиеся дальнейшей обработке (измельчению), с образованием готового цемента.

При сухом методе все сырье берется для работы только тщательно высушенным, а на выходе сразу получается измельченный порошок. Несколько усложнен комбинированный способ получения цемента, включающий в себя и мокрый и сухой способы. Сделать цемент по этому способу можно путем обезвоживания сырья с помощью фильтров. В конечном счете, добившись влажности в 18%, смесь обжигают в печи. Можно применять прямо противоположный способ: всю сырьевую смесь получают сухим методом, а затем добавляют к ней 14% воды. Заканчивается вся операция процессом грануляции. Образовавшиеся гранулы с диаметром 15 мм, поставляют в печь для обжига.

Основные качества шлакопортланд-цемента марки 400

Схема изготовления цемента сухим методом.

Широкое применение в строительстве цемента марки 400, обусловлено его высоким качеством и особыми свойствами. В его состав входит клинкер в сочетании с доменным шлаком и гипсом. В качестве исходного сырья применяют глину и известняк. Производство осуществляется на основании ДСТУ Б В.2.7-46-96. Применяется для создания строительных растворов, изготовления бетона; служит штукатурным материалом при укладке камня. Основные характеристики: повышенная устойчивость к трещинам, радиационный класс I. ДБП 1,01.97

Особые разновидности портландцемента

К особым разновидностям портландцемента относятся:

• быстротвердеющий;
• сульфатостойкий;
• дорожный;
• цветной;
• гидрофобный.

Разновидности портландцемента.

Все они принадлежат к специальным видам.

Быстроотвердевающий портландцемент особенно прочный в начальной фазе отвердевания. Согласно ГОСТ 10178-62 предел прочности при сжатии 250 кгс/см² при изгибе – 40 кгс/ см² Сульфатостойкий цемент стоек к воздействию воды, содержащей сульфаты. В клинкере этого вида содержится много силиката трехкальциевого – 50%. Выпускается в двух видах: марки 300 и марки 400.

У гидрофобного – очень низкая гигроскопичность. Он хорошо транспортируется и хранится даже в помещениях с повышенной влажностью. Бетоны на основе гидрофобных смесей морозоустойчивы, водонепроницаемы. В процессе его производства вводятся специальные добавки: асидол (ГОСТ 4118-53),асидол-мылонафт (ГОСТ 3854-47),мылонафт (ГОСТ 3853-47). Все добавки составляют 0,30% от общего веса цемента.

У дорожного портландцемента – основное назначение – бетонирование дорог. Он морозоустойчив, обладает высокой прочностью. В этом виде не допускается использование активных минеральных добавок, так как они понижают морозоустойчивость бетонного покрытия.

Основные характеристики строительных растворов

Все строительные растворы делят на две группы: раствор, который использует только одну разновидность вяжущего вещества (цемент или известь). При изготовлении сложного раствора применяют сложные вяжущие составы. Раствор должен иметь определенные качества: подвижность, определенную плотность, расслаиваемость, обладать способностью удерживать воду. Зимой она составляет 90%, а летом – 95%.

Характеристики растворов по степени долговечности.

Расслаиваемость свежеприготовленного состава определяется не менее чем 10%.По технологическим условиям строго запрещено в начавшийся схватываться раствор добавлять воду и цемент. Для сухих смесей предусмотрена влажность 0,1% по массе. Раствор готовится с соблюдение определенной дозировки вяжущих вещества и заполнителей по массе. Вода дозируется по объему. Пористые заполнители дозируются по объему. Готовый раствор зимой имеет температуру 5°C.се растворы классифицируются по маркам на сжатие: М4,М10, М25, М50, М75, М100, М150, М200. Их делят на тяжелые, у которых плотность 1500 кг/м³ и легкие – менее 1500 кг/м³. При изготовлении цементного раствора, цемент соответствует ГОСТ 253228-91 или ГОСТ 10178-86, известь – ГОСТ 9179-77, гипс – ГОСТ 125-79, песок – ГОСТ 8739-93.

В цементные растворы могут добавляться пластифицирующие добавки: (глина, карбидный ил, цемент), количество их определяется опытным путем. Транспортировка осуществляется в особых бункерах или бадьях, в контейнерах и бумажных мешках. Хранятся при температуре не ниже 5°C.

Производство цементного раствора своими руками

В индивидуальном строительстве начинающему мастеру часто приходится самому изготавливать, определять марку раствора цемента. Она определяется путем деления марки цемента на требуемое количества песка.

Допустим, необходимо сделать раствор марки 100. Берется цемент марки 400. Общее соотношение цемента и песка составляет 1:4. Берется одно ведро цемента и 4 ведра песка. Марка цемента 400: 4 ведра песка и получаем 100. Это и есть марка готового раствора.

Линии производства цементного раствора.

Для получения раствора марки 200, заранее готовим нужные материалы и оборудование:

• цемент М400 – 1 ведро;
• песок мелкий – 2 ведра;
• моющее средство – 50-100 г.

Берем одно ведро цемента М400 и добавляем 2 ведра мелкого песка. 400 (марка цемента) делим на 2 (ведра песка) и получаем 200 (марка готового раствора). В готовый раствор добавляем 100 г моющего средства, чтобы раствор был более эластичен.

Процесс приготовления цементного раствора своими руками

Прежде чем сделать необходимый раствор, необходимо приготовить инструменты:

• оцинкованное ведро (можно взять корыто или деревянный ящик);
• кельма для замешивания смеси;
• насадка на дрель (при отсутствии насадки берут прут или деревянную рейку).

Нужные материалы:

• сухая цементная смесь;
• песок;
• вода.

Схема приготовления раствора бетона.

Раствор можно сделать несколькими способами. Для обычного классического раствора в емкость заливается вода. Необходимо учитывать качество песка: в мокрый песок воды наливается намного меньше. Для замеса на одно ведро цемента добавляют одно ведро воды. Чтобы раствор не получился жидким, воды берется немного меньше нормы. При малом количестве воды, раствор будет нуждаться в постоянном добавлении цемента или песка. Быстро и качественно можно сделать раствор, если цемент и песок в жидком состоянии. Основная густота раствора определяется в конце его приготовления. При избытке воды в раствор добавляют цемент или песок в расчете 1:3 или 1:4, как требуется для конкретной марки требуемого раствора.

В раствор необходимо добавить моющее вещество. В качестве этого ингредиента употребляют жидкое мыло. В изготавливаемый раствор добавляют от 50 до 100 г вещества. Сначала вводят воду, а только затем моющее средство. Необходимо тщательно следить, чтобы оно хорошо растворилось и пенилось; длительность процесса – 5 мин. Нельзя добавлять моющее средство под конец замеса: раствор теряет эластичность. Затем добавляют песок. Сначала вводят ½ от всего требуемого количества. Для замеса 1:4 (изготовления раствора марки 100),берется 2 ведра песка (т.е.1/2 от нужного количества).

Весь необходимый цемент погружают в емкость. Выдерживается интервал до 2 минут, чтобы произошло полное перемешивание воды и песка. По окончании этого процесса, в готовую смесь высыпается оставшийся песок. Можно, при необходимости, добавить еще немного воды, и, перемешивая, следить за нужной густотой изготавливаемого раствора. Выдерживается готовый раствор в течение 5 мин. В результате состав имеет среднюю консистенцию: он не жидкий, но и не очень густой.

Изготовление растворов в зимнее время

При изготовлении смеси зимой, с температурой воздуха +5°C, в раствор не вводятся никакие добавки. При очень низких температурах применяется поташ. Для черновой кладки, также не используются химические добавки. Раствор в зимнее время также остается прочным. Песок должен быть не замерзший; для этого его хранят в отапливаемых помещениях. Вода заранее нагревается; при этом раствор остывает намного дольше. Моющее средство так же хорошо растворяется в подогретой воде, что обеспечивает высокую эластичность готового раствора.

Тонкости приготовления цемента и его растворов, ошибки, которые можно избежать; технология приготовления смесей на основе цемента; марки растворов – это тот минимум знаний, овладев которым, начинающий строитель станет профессионалом своего дела.