Când interacționează cu apa, aceasta se întărește și se transformă în așa-numita piatră de ciment. Cu toate acestea, puțini cunosc esența acestui proces: cum se întărește, de ce se întărește, ce ne oferă conștientizarea reacției în curs și cum o putem influența. Astăzi, înțelegerea tuturor etapelor de hidratare permite oamenilor de știință să inventeze noi aditivi în beton sau ciment, care afectează într-un fel sau altul procesele care au loc în timpul prizei cimentului și întăririi unei structuri din beton sau beton armat.

În general, în procesul de obținere a rezistenței betonului există două etape principale:

• cadru de beton o etapă destul de scurtă care are loc în prima zi de viață a betonului. Timpul de priză al mortarului de beton sau de ciment depinde în mod semnificativ de temperatura ambiantă. La temperatura clasică de proiectare de 20 de grade, începutul prizei cimentului are loc la aproximativ 2 ore după amestecarea mortarului de ciment, iar sfârșitul prizei are loc aproximativ după trei ore. Adică, procesul de setare durează doar 1 oră. Cu toate acestea, la o temperatură de 0 grade această perioadă se extinde până la 15-20 de ore. Ce putem spune dacă chiar începutul prizei cimentului la 0 grade începe la numai 6-10 ore după amestecarea amestecului de beton. La temperaturi ridicate, de exemplu la aburirea betonului armat în camere speciale, grăbim perioada de priză a betonului la 10-20 de minute!

  În perioada de priză, mortarul de beton sau de ciment rămâne mobil și poate fi încă influențat. Mecanismul de tixotropie funcționează aici. În timp ce „agitați” betonul care nu s-a întărit complet, acesta nu intră în etapa de întărire, iar procesul de întărire a cimentului este extins. De aceea, livrarea betonului folosind betoniere, însoțită de amestecarea constantă a amestecului de beton, este capabilă să-și păstreze proprietățile de bază. Dacă doriți, citiți detaliile despre proprietățile de bază și compoziția betonului.

  Din experiență personală, îmi amintesc cazuri extraordinare când malaxorele noastre cu beton au stat și au „treierat” pe șantier timp de 10-12 ore, așteptând descărcarea. Betonul într-o astfel de situație nu se întărește, dar apar anumite procese ireversibile care îi reduc semnificativ calitatea în viitor. Numim aceasta sudare a betonului. Astfel de evenimente sunt deosebit de critice în căldura verii. Amintiți-vă de timpii de priză redusi pentru cimentul la temperaturi ridicate, despre care am discutat mai sus. Managerii și dispecerii companiei BESTO încearcă să evite astfel de incidente, dar uneori apar situații neprevăzute, legate în principal de prăbușirea cofrajelor de calitate scăzută. Deversări de beton, toată lumea aleargă încercând să-l colecteze, reface cofrajul, iar timpul trece, iar betonierele care nu au fost încă descărcate stau și bat. Este bine dacă există unde să redirecționeze, dar dacă nu? Într-un cuvânt - necaz.

• întărirea betonului Acest proces începe imediat după ce cimentul s-a încheiat. Imaginați-vă că cu ajutorul unei pompe de beton am așezat în cele din urmă betonul în cofraj, acesta s-a fixat în siguranță și aici începe efectiv procesul de întărire a betonului. În general, întărirea betonului și creșterea rezistenței produselor din beton armat nu durează o lună, sau doi, ci ani. Perioada de 28 de zile este reglementată doar pentru a garanta o anumită marcă de beton pentru o anumită perioadă. Programul de creștere a rezistenței betonului sau produselor din beton armat este neliniar și în primele zile și săptămâni procesul are loc cel mai dinamic. De ce este așa? Dar să ne dăm seama. Este timpul să vorbim despre procesul de hidratare a cimentului.

Compoziția minerală și hidratarea cimentului

Nu vom examina aici etapele producției de ciment Portland; în acest scop există o secțiune specială care descrie producția de ciment mai detaliat. Suntem interesați doar de compoziția cimentului și a componentelor sale principale care reacționează cu apa la amestecarea mortarului de ciment sau a betonului. Asa de. Baza cimentului Portland este considerată a fi patru minerale obținute ca urmare a tuturor etapelor producției de ciment:

• Silicat tricalcic C3S
• Silicat dicalcic C2S
• C3A aluminat tricalcic
• Aluminoferit tetracalcic C4AF

Comportamentul fiecăruia dintre ele în diferite etape de întărire și întărire a betonului este semnificativ diferit. Unele minerale reacționează cu apa de amestecare imediat, altele puțin mai târziu, iar altele - nu este deloc clar de ce „atârnă” aici. Să ne uităm la toți în ordine:

C3S silicat tricalcic 3CaO x SiO2 un mineral implicat în procesul de creștere a rezistenței cimentului în timp. Fără îndoială, este veriga principală, deși în prima zi de viață a betonului, silicatul tricalcic are un concurent serios, mai rapid, C3A, despre care vom aminti mai târziu. Procesul de hidratare a cimentului este izoterm, adică o reacție chimică însoțită de eliberarea de căldură. Este C3S care „încălzește” soluția de ciment în timpul amestecării, oprește încălzirea în perioada de la începutul amestecării până la începutul prizei, apoi eliberează căldură pe toată perioada de priză și apoi are loc o scădere treptată a temperaturii.

Silicatul tricalcic și contribuția sa la creșterea rezistenței betonului sunt cele mai semnificative numai în prima lună de viață a unei structuri din beton sau beton armat. Acestea sunt aceleași 28 de zile de întărire normală. În plus, influența sa asupra câștigului de rezistență a cimentului scade semnificativ.

C2S silicat dicalcic 2CaO x Si02începe să acționeze activ la numai o lună după amestecarea cimentului în amestecul de beton, ca și cum ar fi preluat de la fratele său silicat tricalcic. În prima lună de viață a produselor din beton sau din beton armat, practic joacă prostul și își așteaptă timpul. Această perioadă de inactivitate și relaxare poate fi redusă semnificativ prin utilizarea aditivilor speciali în ciment. Dar efectul său durează ani de zile, pe toată perioada de creștere a rezistenței betonului armat, betonului armat sau betonului.

C3A aluminat tricalcic 3CaO x Al2O3 cea mai activă dintre cele de mai sus. El începe o activitate viguroasă încă de la începutul procesului de setare. Lui îi datorăm câștigul de forță în primele zile de viață ale betonului sau betonului armat. În viitor, rolul său în întărire și câștig de forță este minim, dar în viteză nu are egal. Nu-l poți numi un alergător de maraton, dar poate un sprinter.

C4AF aluminoferit tetracalcic 4CaO x Al2O3 x Fe2O3 acesta este exact cel care - „nu este clar de ce stă deloc pe aici”. Rolul său în câștigul de forță și întărire este minim. Un efect ușor asupra dezvoltării rezistenței este observat doar în cele mai recente etape de întărire.

Toate componentele enumerate, atunci când sunt amestecate cu apă, intră într-o reacție chimică, datorită căreia are loc creșterea, aderența și precipitarea cristalelor de compuși hidratați. De fapt, hidratarea poate fi numită și cristalizare. Probabil că așa e mai clar.

Compania BESTO furnizeaza beton gata preparat si mortar realizate cu cei mai moderni aditivi, care fac posibila obtinerea de amestecuri de beton si mortare de ciment cu rezistenta la inghet, rezistenta la apa, lucrabilitate, etc. Echipamentele moderne de dozare și amestecare a betonului ajută la obținerea celor mai bune rezultate în ceea ce privește uniformitatea compoziției amestecului de beton sau a mortarului de ciment.

Sper că nu ți-am hidratat creierul cu silicații și aluminații mei. Cu salutări tricalcice, Eduard Minaev.

Cei mai mulți dintre noi răspund la întrebarea: „Ce este cimentul?” - va raspunde ca este o pulbere gri care se foloseste in constructii.

Ciment- (tradus din latină ca „piatră spartă”) - unul dintre principalele materiale de construcție; liant mineral hidraulic care capătă rezistență ridicată la întărire, utilizat și la fabricarea betonului. Se numește hidraulic deoarece câștigul de rezistență și întărirea are loc în apă; Compușii solizi obținuți din minerale de ciment și apă sunt rezistenți la apă, adică insolubili în apă. Se numește mineral deoarece materiile prime utilizate pentru obținerea acesteia sunt de natură minerală (roci sau produse ale intemperiilor lor).

Cuvântul ciment este de origine foarte veche. Era folosit în Roma Antică, dar apoi cimentul era numit cărămidă sau piatră zdrobită. Un astfel de ciment, atunci când este amestecat cu var stins, a făcut posibilă obținerea unui material foarte bun pentru mortare de zidărie și beton. Îi poți verifica cu ușurință calitatea examinând monumentele care au supraviețuit din epoca romană, în special cele aflate în contact cu apa: apeducte, cheiuri și alte structuri portuare. Mortarul din ele s-a păstrat perfect, pe alocuri chiar mai bine decât piatra naturală pe care o ținea împreună.

În vremuri ulterioare, termenul „ciment roman” a fost atribuit tocmai unui astfel de amestec de var și aditivi. Apoi, odată cu apariția altor materiale de legare, cimentul a început să fie numit orice substanță care, cu unele manipulări, poate trece de la o stare dispersată la o stare asemănătoare pietrei. În timpul Revoluției Industriale, au fost inventate multe cimenturi. Abundența lor a făcut mai ușoară efectuarea diferitelor lucrări speciale de construcție, dar, în același timp, a complicat semnificativ clasificarea, deoarece cimenturile au fost preparate din componente de diferite naturi chimice și s-au întărit în moduri diferite. Există o versiune conform căreia celebrele piramide egiptene au fost făcute din blocuri de ciment care au fost turnate chiar pe loc. Acum această tehnologie se numește cofraj detașabil. Această teorie explică de unde au venit pietrele uriașe din deșert și cum au fost târâte în vârf.

Să continuăm povestea noastră cu o descriere a celor mai comune și cunoscute cimenturi.

Sunt utilizate pe scară largă în construcții, iar înainte de utilizare sunt bine amestecate cu nisip, piatră zdrobită și apă.

Numele oficial al acestei galaxii respectate este cimenturile Portland și cimenturile de zgură Portland.

De unde a venit prefixul „Portland”? Din Anglia, unde există un oraș cu același nume, în vecinătatea căruia a fost extrasă de multă vreme piatra de construcție de o culoare gri uniformă. Inginerul civil Aspdin (Aspden) era probabil familiarizat cu acest material și, prin urmare, când a examinat cimentul pe care tocmai îl primise, nu a rezistat să facă o comparație: ca rezistență și culoare, piatra artificială nu diferă de piatra naturală. Asemănarea l-a lovit atât de tare pe inventator încât, într-o cerere de brevet depusă în 1824, el și-a numit creația ciment Portland.

Astfel, istoria oficială a producției de ciment Portland modern a început la sfârșitul primului sfert al secolului al XIX-lea. Și primele încercări de a crea un material comparabil ca rezistență la apă cu cimentul roman au început în Europa cu 200 de ani mai devreme. Componenta principală a cimentului roman real de înaltă calitate a fost praful puzzolanic (lat. pulvis putceolanus) - un condiment miraculos care a transformat mortarul de var slab și instabil într-un liant excelent care a rezistat milenii. Romanii erau pe deplin conștienți de valoarea acestui aditiv, așa că au căutat peste tot cenușa vulcanică, iar dacă nu o găseau, au importat puzzolana din metropolă. Dar nici Imperiul Roman, cu drumurile sale excelente, nu a avut posibilitatea de a furniza puzzolana numeroaselor proiecte de construcție în provincii îndepărtate, așa că a fost necesar să se folosească înlocuitori improvizați. Cu siguranță, calitatea a avut de suferit din cauza asta, iar cultura construcțiilor a scăzut. Este destul de evident că soluția de calitate scăzută, cu întărire lentă, nu ar putea satisface cerințele industriei în dezvoltare rapidă. Prin urmare, deja în secolul al XVII-lea, țările europene dezvoltate se luptau să găsească ciment nou. Anglia și Olanda aveau nevoie deosebit de mare de asta, cu liniile lor uriașe de coastă care trebuiau consolidate și multe porturi care trebuiau construite și reparate.

Olandezii au fost primii care au folosit urme de Rin fin măcinate în mortarele de construcție - tuf vulcanic, asemănător ca compoziție cu puzolana, dar mai dens, compactat de milioane de ani și, prin urmare, mai puțin activ. Britanicii nu aveau o rută. Dar au avut ingineri observatori care au observat că dacă nu ard calcar pur alb ca zăpada în var, ci roci contaminate de calitate inferioară, de culoare gălbuie sau verzuie, varul rezultat este mai rezistent. Smeaton, care a construit farul Ediston în 1756, a fost primul care a atras atenția asupra acestui lucru. Varul pe care l-a obținut a fost stins cu dificultate, dar soluțiile bazate pe acesta s-au întărit bine chiar și sub apă, pentru care noul material a fost numit „var hidraulic”.

Dezvoltând ideea de a produce var hidraulic, englezul Parker a ars diverse calcare locale cu impurități pentru var. În 1796, a întâlnit un nou fenomen: „mugurii de lut” de la pr. Sheppies, fiind arse cu var, nu s-au stins la contactul cu apa. Dar produsul de calcinare zdrobit, atunci când este amestecat cu apă, s-a întărit destul de repede (mult mai repede decât varul întărit) și a căpătat rezistență mult mai mare decât varul. Inspirat de succes, inventatorul, nu fără pretenții, și-a numit creația „ciment roman”. Conform clasificării moderne, amestecul se numește „ciment romantic”, iar de la acesta există doar un pas către cimentul Portland real, clasic. Și aceiași „muguri de argilă” s-au dovedit a fi nimic mai mult decât marnă - un amestec natural de cretă și argilă, pe care producătorii de ciment îl folosesc și astăzi. Dar depozitele de marne sunt destul de rare. Pentru o producție pe scară largă este nevoie de o bază de materie primă mai universală, vândută din surse locale. Descoperirea decisivă în această direcție i-a aparținut omului de știință francez Vika (apropo, un dispozitiv pentru determinarea timpului de priză a pastei de ciment poartă numele lui). El a descoperit că pentru a crește proprietățile hidraulice ale varului, calcarul trebuie amestecat cu argila înainte de ardere, și există o gamă de rapoarte optime care permite obținerea cimentului de înaltă calitate. Vika a fost primul care a reușit să producă ciment sintetic, materii prime pentru care au fost preparate artificial prin amestecarea mai multor componente.

Folosind o bază empirică și teoretică atât de serioasă, Aspdin a fost primul care a pus producția de ciment pe o bază industrială, iar noua industrie a început să se dezvolte rapid. Deja în anii 50 ai secolului al XIX-lea, cimenturile similare cimentului Portland brevetat de Aspdin erau produse pe scară largă în Anglia, Germania, Franța și alte țări europene, iar în acest moment calitatea lor creștea considerabil, apropiindu-se de nivelul cimenturilor Portland obișnuite moderne. . Denumirea istorică a rămas, iar astăzi este purtată de toate produsele obținute prin măcinarea în comun a clincherului de ciment Portland, sulfat de calciu și aditivi speciali.

Materialele de construcție au apărut în momentul în care, în zorii civilizației noastre, primii oameni au început să construiască case și fortificații. De-a lungul timpului, omenirea a căutat materiale extrem de durabile și accesibile oriunde locuiește. După îndelungi căutări și experimente, s-a descoperit că calcarul și ghipsul mărunțiți fin, atunci când sunt amestecate cu apă și minerale, capătă proprietăți astringente deosebite.

După întărire, formează un compus monolitic cu caracteristicile pietrei solide. Din acel moment, cimentul a început să fie produs în cantități mari și folosit la construcția de structuri mari și mici. Trecând din nou pe lângă o clădire din piatră și metal, ne punem adesea întrebarea: „Deci, cum se face cimentul?”

Fapt interesant:În timpul construcției piramidelor egiptene, faraonii au folosit o tehnologie similară producției de beton. Un amestec de calcar zdrobit și așchii de piatră a fost turnat cu apă și transformat în blocuri de piatră monolitice.

Din ce este fabricat cimentul?

Prima etapă de producție începe într-o carieră de calcar, când componentele viitorului ciment sunt îndepărtate din sol cu ​​ajutorul mașinilor de exploatare. Pentru ca materialul de construcție să aibă rezistența necesară, pentru producție se alege calcarul care se află aproape de suprafață. Contine siliciu, fier si oxid de aluminiu in cantitati mari. Dacă sapi mai adânc, roca va fi mai curată, dar cu un conținut mai mare de carbonat de calciu. Piatra extrasă, dacă este necesar, este sortată și trimisă în producție, unde proporțiile sunt modificate pentru a obține ciment de diferite mărci.

Materiale conexe:

Cum fac albinele miere?

Prelucrarea calcarului

La o fabrică de producție de ciment, roca este descărcată într-un dispozitiv pentru zdrobirea primară a pietrelor. Boancii mari, sub influența unei forțe de presare de câteva tone, sunt zdrobiți treptat până la dimensiunea unei mingi de tenis și intră în transportor. Pietrele mici și mari sunt trimise la zdrobire secundară, unde sunt reduse la dimensiunea unei mingi de golf și într-o pulbere fină. Calcarul, cu diferite procente de conținut de carbonat de calciu, este prelucrat separat.

Schema liniei de macinare si uscare calcar: 1 – alimentator cu banda PL-650; 2 – separator magnetic; 3 – complex de uscare; 4 – lift; 5 – buncăr de alimentare cu cap de poartă; 6 – alimentator cu bandă PL‑500; 7 – moara MTsV-3; 8 – moara cu jet rotativ MRS-2/770; 9 – ciclon-hopper TsB-4.5; 10 – colector de praf II PC-2.0 cu buncăr; 11 – filtru cu sac FRI-60; 12 – alimentator sector PS-1V; 13 – ventilator de înaltă presiune; 14 – ventilator presiune medie; 15 – supape glisante; 16 – compresor.

Acest lucru este necesar pentru amestecarea lor ulterioară în diferite proporții și în conformitate cu o anumită tehnologie pentru a produce ciment de diferite grade.

Sortare și măcinare

Calcarul mic, folosind un încărcător de sortare, este plasat în depozite uscate, ferit de umiditate și schimbări de temperatură. Se formează grămezi de amestecuri de materii prime de diferite compoziții, gata pentru etapa de măcinare. Piatra zdrobită este transportată printr-un transportor într-o mașină de măcinat - o moară cu role, în care se formează praful de calcar.

Cimentul este o substanță astringentă care tinde să se întărească în apă și în aer liber. Să ne dăm seama din ce este făcut cimentul, totuși, totul aici depinde în continuare. Se formează prin măcinarea clincherului, a gipsului și a aditivilor speciali. Clinkerul este rezultatul arderii unui amestec de materii prime, care include calcar, argilă și alte materiale (zgură de furnal, nămol de nefelină, marnă). Ingredientele sunt luate într-un anumit raport, ceea ce asigură formarea fazelor de silicați de calciu, aluminoferită și aluminat.

Primul brevet pentru ciment a fost înregistrat în 1824, în Anglia, de către D. Aspind. Apoi, autorul brevetului a amestecat praful de var cu argilă și a tratat amestecul cu temperatură ridicată. Rezultatul a fost clincher gri. Apoi, materialul a fost măcinat și umplut cu apă.

Din ce este făcut cimentul astăzi? Ca și înainte, clincherul este componenta principală a cimentului. Proprietățile și rezistența materialului de construcție depind de el. În plus, compoziția include aditivi minerali activi (15%) în conformitate cu standardele de producție. Ele au un efect redus asupra proprietăților de bază și caracteristicilor tehnice ale materialului de construcție. Dacă creșteți cantitatea de aditivi la 20%, proprietățile cimentului vor fi ușor modificate și se va numi ciment puzzolanic.

În stare împrăștiată este de 900-1300 kg/mc, compactat - până la 2000 kg/mc. m. Calculând capacitatea de depozitare a depozitelor, greutatea cimentului este de 1200 kg/mc. m. Producția de ciment fără aditivi este reglementată de GOST 10178-76, cu aditivi - de GOST 21-9-74.

Principalele caracteristici ale cimentului

În funcție de ce ciment este făcut, materialul are proprietăți diferite. Cele principale includ:
1. Putere. Acesta este un parametru care este responsabil pentru distrugerea unui material sub influența anumitor condiții. În funcție de rezistența mecanică, există patru tipuri de ciment: 400, 500, 550 și 600.
2. . Se determină prin așezarea pastei de ciment de grosime normală pe o suprafață plană - cimentul trebuie să își schimbe uniform volumul la uscare. În caz contrar, nu poate fi utilizat în construcții din cauza posibilei distrugeri a stratului de acoperire ca urmare a stresului excesiv. Modificările de volum sunt testate prin fierberea turtelor de ciment întărite.
3. Măcinarea mărimii boabelor. Parametrul afectează viteza și rezistența de uscare. Cu cât măcinarea este mai fină, cu atât cimentul este mai bun și mai puternic, mai ales în prima etapă de întărire. Granularitatea măcinarii este determinată de suprafața specifică a particulelor care fac parte din 1 kg de ciment și variază între 3000-3200 kg/cu. m.
4. Densitate. Consumul de apă pentru a crea amestecul. Aceasta este cantitatea de apă de amestecare necesară pentru așezarea și uscarea normală a materialului. Pentru reducerea consumului acestuia și creșterea plasticității cimentului, se folosesc substanțe organice și anorganice plastifiante. De exemplu, piure de drojdie sulfurată.
5. Rezistenta la inghet. Parametrul vă permite să determinați capacitatea de a rezista la înghețarea temporară a apei, în urma căreia volumul acesteia crește cu 8-9%. Apa pune presiune pe pereții acoperirii de ciment (beton), iar aceasta, la rândul său, perturbă structura soluției, distrugând-o treptat.
6. Cuplare cu armare.
7. Disiparea căldurii– În timpul procesului de întărire a cimentului, se eliberează căldură. Dacă acest lucru se întâmplă lent și treptat, stratul de acoperire se întărește uniform, fără fisuri. Cantitatea și viteza de eliberare a căldurii pot fi reduse prin utilizarea unei compoziții mineralogice speciale care se adaugă la soluție.

Astăzi se produc multe tipuri de ciment. Din ce este făcut cimentul îi influențează foarte mult proprietățile. În funcție de baza de materie primă, se disting următoarele tipuri de ciment:

• lămâie verde;
• marnos;
• ciment argilos cu adaos de zgură și bauxită. Caracteristicile sale sunt rezistente la apă, la îngheț și la foc.

Compușii de argilă și carbonați sunt utilizați în principal în producția de ciment. Uneori - materii prime artificiale (deșeuri, zgură) sau alte materiale naturale (reziduuri de alumină).

Distinge. Cimentul Portland se întărește rapid și poate conține aditivi minerali de la 10 la 15%. Clinkerul și gipsul (componentele principale) incluse în compoziția sa se ard la o temperatură de 1500 de grade Celsius. Cimentul Portland este utilizat în mod activ pentru lucrările moderne de construcție. Proprietatea sa principală este capacitatea de a se transforma într-un bloc solid de piatră chiar și atunci când interacționează cu apa.

Pe lângă cimentul Portland și cimentul cu zgură Portland, se disting următoarele tipuri de ciment:

• hidraulic;
• strecurare – tinde să se întărească și să se usuce rapid;
• chituire – destinate betonării puțurilor de gaz și petrol;
• decorativ (alb);
• rezistent la sulfat - caracteristica sa distinctivă este o rată scăzută de întărire și o rezistență crescută la îngheț.

Domenii de utilizare

Foarte des, cimentul este folosit în construcții pentru a crea beton și structuri armate. Gradul 400 este utilizat pentru turnarea fundațiilor și construirea grinzilor de podea în clădiri înalte.

Ciment. Clasificare și etichetare.

Ceea ce niciun șantier nu se poate face fără este cimentul. Nu contează ce fel de casă se construiește: din lemn sau cărămidă. Singura diferență este cantitatea sa. Fiecare casă are nevoie de o fundație. Și în cărămidă, în plus, intră în zidărie. În construcția blocurilor, camere întregi sunt turnate din el. Dar construcția drumurilor? Dar protecția împotriva elementelor marine? Dar drenajul fluxului de noroi? Dar podurile și barajele peste râuri sălbatice? Acest material de construcție a fost câștigat cu greu experimental de-a lungul secolelor, motiv pentru care este fiabil și are o asemenea valoare.

fundal

De îndată ce o persoană a început să construiască o locuință din piatră, era nevoie imediat de un mijloc care să lege aceste pietre. La început a fost doar lut. Dar astfel de clădiri nu erau durabile, iar clădirea părea de neprezentat din exterior. Apoi au fost observate proprietățile de legare ale varului. Acest lucru a fost descoperit pentru prima dată de grecii și romanii antici, iar romanii au descoperit că prin adăugarea de puzzolana (cenusa vulcanică) și trassa (cenusa vulcanică întărită) la var, zidăria uscată a devenit aproape monolitică. In Rus' din calcare argiloaserezultatul a fost var cenușiu, care s-a așezat în zidăria umedă și umedă. În practică, atât Roma, cât și Rus' aproape s-au apropiat experimental de producția de ciment: atât argilele, cât și puzolana conțineau oxizi de fier și aluminiu, care, ca urmare a expunerii la apă și var, au fost supuse procesului de hidratare. Apoi, pentru o lungă perioadă de timp, nu au existat modificări în compoziția liantului (s-au schimbat doar umpluturile din soluții). Și recent, în 1822- 1824 .G. Aproape simultan, rusul Cheliev și scoțianul Aspind au primit amestecuri de construcție similare ca compoziție cu cimenturile moderne. în plusScoțianul a venit cu ideea de a obține clincher și de a produce ciment din acesta. Numele „ciment Portland” a venit și din Anglia, deoarece betonul din ciment scoțian, atât ca culoare, cât și ca rezistență, semăna cu piatra extrasă în munții din apropierea orașului Portland.

Ce este cimentul?

Nu se formează nicăieri în natură de la sine. Și, slavă Domnului, altfel nu am vedea nisip și iarbă, ne-am plimba pe beton. Acesta este un material de construcție artificial care, atunci când este amestecat cu apă, formează o masă plastică astringentă. În timp, masa se întărește și devine un corp asemănător pietrei, un monolit. Ceea ce deosebește cimentul de alți lianți este că câștigă rezistență și soliditateîn condiţii de umiditate ridicată şi chiar sub apă. Dacă luați var aerisit sau gips ca lianți, atunci se întăresc numai în aer. Motivul este că în beton, cimentul se întărește nu atât din cauza evaporării apei, cât mai degrabă pentru că apa reacționează cu cimentul. În acest caz, se formează numai substanțe solide sau cristaline și se eliberează căldură. Acesta este cel mai probabil motivul pentru care procesul de amestecare a cimentului și a apei se numește mai degrabă amestecare decât dizolvare. Formarea unei mase monolitice are loc ca urmare a hidratării cimentului. Prin urmare, dacă lăsați betonul să se usuce rapid la soare, acesta se va „rupe”, adică va începe să crape și să înceapă să se deterioreze. Pentru a preveni acest lucru, acesta este umezit până când betonul s-a întărit complet.

Producția de ciment

Mai întâi trebuie să pregătiți materiile prime. Materia prima este calcarul. Cele mai bune calcare pentru producerea cimentului― acestea sunt marne, cretă și tuf calcaros. Dolomiții și ghipsul, deși sunt calcar, deteriorează calitatea cimentului. Adică, cel mai bun ciment este obținut din calcare fin poroase, fără incluziuni de siliciu. Calcarul este zdrobit și bine amestecat cu argilă. Amestecul rezultat conține aproximativ un sfert de argilă, restul este calcar. Această compoziție intră într-un cuptor rotativ cu un diametru de 2 to 7 metri și aproximativ 200 de metri lungime. În cuptor - 1450°C, aceasta este „temperatura de sinterizare”, în acest moment particulele de argilă și calcar se topesc și se difuzează unele în altele. Compoziția iese din cuptor după 2-4 ore sub formă de bulgări sinterizați de diferite dimensiuni, acesta este așa-numitul clincher de ciment. Apoi, clincherul este zdrobit până la particule de 1-100 de microni. În acest caz, se adaugă până la 6% gips, acest lucru este necesar pentru a preveni fixarea cimentului din cauza umezelii din aer. De ce cimentul se grăbește atât de mult să se întărească din umiditatea atmosferică? Doar că suprafața de aderență după șlefuire este foarte mare: suprafața particulelor de doar un gram ajunge la 5000 cm2. Se adaugă și alte suplimente minerale? Desigur, pentru că este nevoie de ciment în fundație, pentru zidărie și pentru podele; de ​​exemplu, este nevoie de ciment hidrofug sau cu întărire rapidă. Pentru a obține proprietăți diferite, aveți nevoie de o compoziție diferită, astfel încât aditivii minerali sunt proiectați pentru a oferi anumite proprietăți.

Clasificarea cimenturilor

Nu există o clasificare unică și cuprinzătoare a cimentului, similară cu sistemul periodic al lui Mendeleev sau cu clasificarea lui Carl Linnaeus a lumii plantelor. Prin urmare, există mai multe clasificări, fiecare dintre acestea ia în considerare o categorie separată de caracteristici.

De exemplu, există clasificarea diviziunii cimentului după clincher, care stă la baza producției lor:

• - clincher de ciment Portland;
• - clincher cu conținut ridicat de alumină și alumină;
• - clincher sulfatoferit;
• - clincher sulfatoaluminat.

Prin scop cimenturi sunt impartite in:

• - special;
• - constructii generale.

Unele clasificări se bazează pe compoziția materialului. Apoi cimenturile sunt împărțite după cum urmează:

• - cimenturi cu aditivi minerali;
• - cimenturi fara aditivi.

Există o clasificare care ia în considerare rezistența la compresiune:

• - cimenturi la care nu se ia in considerare rezistenta;
• - cimenturi cu rezistenta M600, M550, M500, M400, M300, M200.

Câteva clasificări iau în general în considerare perioadele de timp. Unul, ținând cont de viteza de întărire, împarte cimenturile în:

• - intarire normala;
• - cu intarire rapida.

Un altul ia în considerare timpul de setare:

• - setare rapida (pana la 45 de minute);
• - priza normala (45 min-2 ore);
• - priză lentă (mai mult de 2 ore).

Marcaj cu ciment

Determinarea gradului de ciment se bazează pe determinarea rezistenței acestuia. Cum este definit? Cimentul și nisipul sunt bine amestecate într-un raport de 1:3. Amestecul finit este amestecat cu apă. Apa se ia în cantitate de 40% din greutatea cimentului. Cuburile sau paralelipipedele sunt turnate din masa de plastic rezultată. Pentru a determina corect rezistența, o astfel de piesă de prelucrat este ținută în apă pt28 de zile. Apoi aceste bucăți de beton sunt testate la presiune pentru îndoire și compresie. Cel mai adesea, pentru a testa rezistența la compresiune, ele iau jumătățile formate ca urmare a fracturii din testul de încovoiere. Și, atenție! Cantitatea de presiune necesară pentru a zdrobi piesa de prelucrat este de calitatea cimentului. Sa zicem ca era nevoie de o presiune de 500 kg/cm 2 . Deci, acesta este ciment de grad 500.

Acum să ne uităm la marcajele scrise, de exemplu, pe o geantă. Inscripția este MPTs400-D20. „M” înseamnă că structurile care utilizează acest ciment vor fi rezistente la îngheț, literele „PTs” înseamnă că este ciment Portland, numărul 400 este un grad care indică rezistența la compresiune, „D” este prezența aditivilor organici și numărul după ce arată procentul acestor aditivi. Astfel, avem în fața noastră un sac de ciment Portland rezistent la îngheț grad 400 cu 20% aditivi organici.

Tipuri de ciment

În partea de sus trebuie să punem ciment Portland de înaltă calitate, care nici măcar nu conține aditivi minerali. Urmează cimenturile care conțin aditivi minerali pentru a schimba proprietățile. Următorul grup include cimenturile care conțin aditivi organici (de obicei rășini). Există și ciment de zgură, din care sunt realizate elemente de construcție masive din beton. Literele suplimentare de pe marcaj pot spune multe despre tipurile de ciment.

1. 1. B. Întărire rapidă, destinată lucrărilor de reparații.
2. 2. î.Hr. Ciment alb pentru lucrari de finisare si sculptare.
3. 3. PPC. Ciment puzolanic cu silice măcinată fin. Principalul avantaj este generarea redusă de căldură. Din acest motiv, straturile superioare și interioare degajă căldură uniform, ceea ce înseamnă că betonul nu se va crăpa.
4. 4. SC. Ciment rezistent la sulfat cu protectie impotriva distrugerii betonului de catre saruri. Prin urmare, este ideal pentru structuri hidraulice.
5. 5. Centru comercial Ciment de puț pentru astuparea puțurilor de gaz și petrol.
6. 6. Shts. Ciment de zgură produs fără bază de clincher.
7. 7. CC. Ciment colorat obținut prin introducerea pigmenților coloranți.
8. 8. PL înseamnă că se folosesc plastifianți, GF înseamnă aditivi hidrofobi, datorită cărora apare efectul de neumezire și hidrofugă.