Цемент востребован на любом этапе строительного процесса. Внешне он представляет собой порошок, который после смешения с водой и затвердевания образует камневидное тело. Аналогов этому уникальному материалу пока не существует.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЦЕМЕНТА
В настоящее время наибольшую известность и распространение получил портландцемент. Процесс его изготовления состоит из двух частей: получение клинкера и его последующий помол. В качестве исходного сырья используется осадочная горная порода – мергель. Для ее замены может применяться смесь глины, известняка и специальных добавок.
Материалы проходят предварительную подготовку, а затем измельчаются до порошкообразного состояния. Такая смесь называется «шламом». После этого она подается в печь обжига и проходит термообработку при температуре 1400-1500°С. Ее результатом является получение клинкера – спекшегося и частично расплавившегося материала, состоящего из окисей кальция, алюминия и кремния. Клинкер после остывания размалывается с добавлением примерно 5 % гипса и на выходе получается цемент с размером зерна от 1 до 100 мкм.
ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Строительный цемент может изготавливаться тремя методами:
- При использовании «сухого» способа материалы, используемые в качестве сырья, высушиваются до помола. Соответственно, сырьевая шихта представляет собой измельченный сухой порошок.
- При изготовлении цемента из смеси глины, известняка и специальных добавок применяется «мокрый» метод. Он получил такое название, потому что исходные компоненты содержат влагу. В известняке ее должно быть до 29 %, а в глине – до 20 %. Сырьевая масса измельчается в водной среде, а получившийся шлам имеет влажность 30-50 %. Сушится он в печи для обжига.
- В комбинированном способе применяются элементы «сухого» и «мокрого». В свою очередь он может реализовываться двумя путями. В первом случае сырьевая смесь сушится и измельчается. Затем в нее для грануляции добавляется 10-14 % воды. После этого производится обжиг и помол. Во втором случае сырьевая смесь перемешивается с добавлением воды. Затем сушится до 16-18 % влажности, обжигается и измельчается.
ВИДЫ И ПРИМЕНЕНИЕ ЦЕМЕНТА
Различают несколько разновидностей цемента, большинство из которых изготавливается путем добавки различных веществ в портландцементный клинкер:
- Особенностью гидрофобного цемента является способность не впитывать воду в первые пять минут после ее добавления. Он имеет низкую водопроницаемость после затвердения и применяется для строительства объектов, расположенных близко к воде.
- Быстротвердеющий цемент обогащается минеральными добавками, обеспечивающими возрастание его прочности в первый период твердения. Он используется для скоростного строительства.
- Тампонажный цемент предназначен для изолирования от грунтовых вод нефтяных или газовых скважин. Он характеризуется высокой прочностью уже на ранней стадии затвердевания и высокой текучестью.
- Цемент с поверхностно-активными добавками отличается повышенной подвижностью и применяется для возведения сложных конструкций.
- Особенностью шлакового цемента является медленное возрастание прочности при затвердевании. Он устойчив к воздействию агрессивных сред, поэтому используется в портовом и гидротехническом строительстве.
- Пуццолановый цемент отличается очень быстрым затвердеванием при высоких температурах и стойкостью к пресной воде. При этом материал при температуре ниже 0° С вообще не застывает. Он применяется для строительства подземных или подводных конструкций, не подвергающихся воздействию повторяющихся циклов высыхания/увлажнения и замораживания/размораживания.
- Расширяющийся цемент способен увеличиваться в объеме во время застывания. Различают несколько его модификаций. Водонепроницаемый схватывается всего за 10 минут. Он находит применение при заделке трещин и гидроизоляции стволов шахт. Напрягающийся используют при строительстве объектов с повышенной газо-, водо- или паронепроницаемостью. Гипсоглиноземистый прекращает расширяться только на третьи сутки. Он применяется для гидроизоляции штукатурки или заделке швов.
- Глиноземистый цемент быстро твердеет и устойчив к воздействию минерализованных вод. Он используется при аварийных работах или зимнем бетонировании.
Интересный продукт был получен в результате добавления оптоволокна в цементный раствор. Он получил название «литракон» и является прозрачным, сохраняя при этом классические свойства бетона.
Такое разнообразие позволяет подобрать нужный вид цемента практически для любых условий строительства.