Из чего делают цемент на заводе: состав, химическая формула и производство

Содержание

Сырье для производства цемента, из чего делают цемент

Сырьевыми материалами в производстве цемента служат в основном глинистые и карбонатные породы, а также иное природное сырье и некоторые типы промышленных отходов, шлаков и т.п.

Карбонатные породы — это известняк, известняк-ракушечник, мел, мергелистый известняк, мергель, метаморфические либо осадочные горные породы доломитового, карбонатно-глинистого и известнякового состава. Качество и ценность таких пород в качестве сырья для создания цемента определяется их структурой и физическими свойствами. Породы с кристаллической структурой хуже, по сравнению с породами аморфной структуры, взаимодействуют с другими элементами смеси при обжиге.

  • Мел – легко растирающаяся мягкая осадочная горная порода, вид мажущего известняка. Он легко измельчается и является популярным сырьем для создания цемента.
  • Мергель — осадочная порода, переходная от известняковых к глинистым. Может иметь твердую или рыхлую структуру, различную плотность и влажность в зависимости от процентной доли глинистых примесей. Строительные растворы на основе мергеля активно применяются при устройстве печей, каминов и т.п.
  • Из известняков для производства цемента предпочтительны пористые и мергелистые виды с небольшим порогом прочности на сжатие и без содержания кремниевых включений.
  • Из глинистых пород в производстве цемента применяют: суглинок, глину, лесс, глинистый сланец, а также лессовидные суглинки.

Глины, горные осадочные породы, состоят из разного рода минералов, при увлажнении приобретают пластичность и разбухают. В сухом способе производства цемента связующая способность и пластичность глины дает возможность гранулирования муки и брикетирования. Суглинком называется глина, в которой содержится высокое количество пылеватых и песчаных частиц.

Глинистые сланцы представляют собой плотные и твердые горные породы, способные легко расслаиваться на пластинки небольшой толщины. Относительно глины глинистые сланцы имеют более постоянный состав и меньшую влажность.

Лессом называется тонкозернистая горная порода, рыхлая и пористая, состоящая из тончайших частиц глинистых материалов, полевого шпата, кварца и иных силикатов. Лесс не отличается высокой пластичностью. Лессовидный суглинок – материал, по своим свойствам являющийся переходным между суглинком и лессом.

Кроме основного сырья в процессе производства активно используются различные виды корректирующих добавок в цемент, позволяющих изменить некоторые свойства конечного продукта. Это могут быть глиноземистые, кремнеземистые, глиносодержащие добавки, а также плавиковый шпат в качестве минерализаторов (кремнефтористый натрий, гипс, апатит, фосфогипс, флюорит)

Хотелось бы отметить, что сырьевой состав, как при сухом, так и при мокром способе производства цемента, может меняться в зависимости от местоположения цементного завода, от доступности того или иного вида сырья, от возможностей оборудования, спроса на те или иные виды продукции в этом регионе и многого-многого другого

Из чего делают цемент на заводе. Из чего делают цемент. Способы производства

[REQ_ERR: OPERATION_TIMEDOUT] [KTrafficClient] Something is wrong. Enable debug mode to see the reason.

Навигация по записям

Цементы — вяжущие смеси, применяемые в постройке разнообразных сооружений. Именно такую смесь чаще включают в состав цементного раствора для стяжки. Также распространенный шлакопортландцемент дополнительно содержит шлак — уголь, полученный после обжига клинкера. Часто в производстве применяется и прочее минеральное сырье.

Классический химический состав цемента — это оксиды железа и алюминия глинозем , диоксид кремния кварц либо кремнекислота , которые взаимодействуют с известью. Кроме основных компонентов в состав строительного цемента обязательно входят добавки-пластификаторы, изменяющие улучшающие его свойства:. Различное соотношение исходного сырья определяет свойства, оттенок конечного продукта.

После обжига получают клинкер основа конечного продукта , большие части, которого тоже измельчаются. На стройках ее смешивают с водой, получают раствор, который, высохнув, твердеет.

Из него создают разнообразные строительные конструкции: стены, фундаменты, перекрытия. Возводя конструкции определенного назначения, выбирают соответствующую марку цемента, содержащего необходимые, в конкретных условиях добавки. К примеру, сушильные и фильтрующие барабаны, емкости для отмучивания, бассейны для перемешивания и пр. Выбор конкретного оборудования зависит в первую очередь от используемой технологии производства. К недостаткам мокрой методики изготовления относят в первую очередь большие затраты на топливо.

Поэтому выбор конкретного способа производства зависит в первую очередь от того, из чего делают цемент. Мокрую технологию используют только тогда, когда в глине или других компонентах присутствует большое количество посторонних примесей либо это сырье имеет слишком неоднородный состав. Не слишком большая выгода в плане экономии топлива при использовании этой технологии получается только в случае использования очень влажного сырья.

Ведь сушить его приходится очень долго. Поэтому для таких горных пород, даже относительно чистых, также обычно применяется мокрый способ переработки. Таким образом, выбор методики изготовления обусловлен в первую очередь рентабельностью предприятия и необходимостью снижения себестоимости конечного продукта.

Или, другими словами, то, из чего делают цемент, и определяет технологию его производства.

Как делают цемент

Автор Лазько Наталья October 21, Обсудить 0. Из чего делают цемент Производится этот строительный материал путем смешивания кварца с окислами железа, алюминия и кальция. Похожие статьи Состав цемента. Реакция происходит при обеспечении достаточной влажности. После набора прочности, конструкции из цемента могут служить длительное время без изменения основных свойств.

Заводы, занимающиеся производством данного материала, стараются располагать в непосредственной близости к источнику добычи сырья, так как объемы переработки и перевозки материалов для изготовления цемента достаточно высоки.

Чтобы понять, из чего состоит цемент, достаточно показать химический состав цемента, самого используемого в строительстве, — портландцемент.

Химический состав, свойства и порядок производства цемента

Его изготавливают, применяя следующие пропорции:. Строительные материалы, в том числе и цемент, чаще всего проверяют на соответствие следующим характеристикам:.

Для проведения различных видов работ требуются определенные качества раствора. Широкое применение получил портландцемент, который может использоваться для производства большинства видов работ.

Из чего делают цемент

Но для специальных условий требуются другие марки:. Размещение производства цемента стараются планировать рядом с основными запасами сырья. На первом клинкер — основной компонент. Гипс нужен для регулирования сроков схватывания.

Без его добавления цемент будет быстро схватываться, а кроме того прочность его будет понижена. Шлак в качестве минеральной добавки. Марка будущего цемента определяется именно на питателе со шлаком.

Он дозирует подачу в зависимости от необходимой марки.

Для получения бездобавочного цемента питатель со шлаком просто будет приостановлен. Транспортер переносит сырье на последний этап — помол.

Без использования цемента невозможно построить ни одно здание или сооружение. Этот материал применяют для заливки фундаментов, изготовления кладочного раствора, оштукатуривания стен. Изготавливаться на производстве он может несколькими способами.

На заводе «Азия Цемент» применяется так называемый двухстадийный помол. Предварительное измельчение полуфабрикатов происходит на прессе. Вторая стадия — это окончательное измельчение в шаровой мельнице.

Цемент является основным строительным материалом, без него не обходится практически ни одна стройка. Для изготовления цементной смеси необходимы специальные материалы, которые перемалываются и смешиваются по определенной технологии. Основным сырьем при цементном производстве являются породы из глины и карбоната, а также другие материалы, имеющие естественное происхождение, и отходы производств, такие как шлаки.

Технологический процесс изготовления цемента завершается здесь. Стальные мелющие шары для мельницы. Система вращения мельницы. Редуктор с человеческий рост.

Основные способы производства

Огромная муфта шаровой мельницы. После помола готовый цемент поступает в специальные силосы для хранения. Читайте дальше: Часть 3. Тарирование, хранение и отгрузка цемента Часть 4. Управление и контроль качества на заводе «Азия Цемент».

Керамзитобетонные блоки Керамзит Трехслойные блоки Сертификаты на продукцию Где купить. Для строительства. Дома из керамзитобетонных блоков Альбом тех решений Калькулятор блоков Наш блог Информационные статьи Вопросы и ответы. О заводе.

Как и из чего делают цемент? Описание, фото и видео

Автор Анималов В.С. На чтение 5 мин Опубликовано Обновлено

Строительные материалы появились в тот момент, когда на заре нашей цивилизации первые люди начали строительство домов и укреплений. С течением времени человечество искало материалы, обладающие большой прочностью и доступностью в любом месте проживания. После длительных поисков и экспериментов было выявлено, что мелкодробленый известняк и гипс, при смешивании с водой и минералами, приобретает особые вяжущие свойства.

После затвердевания образует монолитное соединение имеющие характеристики твердого камня. С того момента цемент начали производить в больших количествах и использовать в строительстве больших и маленьких сооружений. Проходя очередной раз мимо постройки из камня и металла, мы часто задаёмся вопросом: «Так как же делают цемент?»

Интересный факт: в период постройки Египетских пирамид, фараоны использовали технологию похожую на производство бетона. Смесь измельчённого известняка и каменной крошки заливали водой и превращали в монолитные каменные блоки.

Из чего делают цемент?

Карьер известняка и глины

Первый этап производства начинается в известняковом карьере, когда с помощью горнодобывающих машин из почвы изымают компоненты будущего цемента. Чтобы строительный материал имел требуемую прочность, для производства выбирают известняк, который лежит близко к поверхности. В его составе, в большом количестве, присутствует кремний, железо и окись алюминия. Если копать глубже, то порода будет чище, но с большим содержанием углекислого кальция. Добытый камень, по необходимости, сортируют и отправляют на производство, где меняют пропорции, чтобы получить цемент разных марок.

Обработка известняка

Схема завода по производству цемента

На заводе по производству цемента, породу выгружают в аппарат для первичного дробления камней. Большие валуны под воздействием давящей силы в несколько тонн, постепенно измельчаются до размеров теннисного мяча и поступают на конвейер. Мелкие и крупные камни направляются на вторичное дробление, где они уменьшаются до размеров мячика для гольфа и в мелкий порошок. Известняк, с разным процентом содержания углекислого кальция, обрабатывается отдельно.

Схема линии по измельчению и сушке известняка: 1 – питатель ленточный ПЛ-650; 2 – магнитный сепаратор; 3 – сушильный комплекс; 4 – элеватор; 5 – расходный бункер с шиберной головкой; 6 – питатель ленточный ПЛ‑500; 7 – мельница МЦВ-3; 8 – мельница роторно-струйная МРС-2/770; 9 – циклон-бункер ЦБ-4,5; 10 – пылеуловитель II ПЦ‑2,0 с бункером; 11 – фильтр рукавный ФРИ-60; 12 – питатель секторный ПС-1В; 13 – вентилятор ВВД; 14 – вентилятор среднего давления; 15 – шиберные заслонки; 16 – компрессор.

Это необходимо для дальнейшего их смешивания в разных пропорциях и по определенной технологии, чтобы производить цемент разных марок.

Сортировка и шлифование

Мелкий известняк, с помощью сортировочного погрузчика, размещают в сухие склады, защищенные от влаги и перепадов температуры. Формируются кучи из сырьевой смеси, разного состава, готовые к этапу шлифования. По конвейеру дробленый камень поступает в шлифовальную машину – вальцовую мельницу, в которой образуется известняковая пыль.

Смешивание

Мокрый способ производства цемента

Чтобы создать цемент разных марок, к подготовленной породе добавляют железо, двуокись алюминия и кремний. Состав и количество добавок определяется после химического исследования известняка. Роллер равномерно перемешивает составляющие цемента, до получения однородного порошка без камней. По завершению процесса готовую смесь направляют на термическую обработку.

Термическая обработка

Печь для обжига

Порошок отправляют в печь, в которой под воздействием температуры 800°С, в каменной муке начинается процесс химического соединения минеральных компонентов. После проведения первой термической обработки, его отправляют в кальцинатор, где с помощью химической реакции, за несколько секунд убирают 95 – 97% двуокиси углерода и отделяют известь. Далее смесь отправляют в вращающуюся цилиндрическую печь, в которой ее медленно перемешивают под воздействием температуры в 1500 – 1800°С.

При длительном воздействии высокой температуры, порошок превращается в стекловидные образования под названием «клинкеры». По выходу из печи клинкеры охлаждают до 60 – 80°С, отправляют в накопитель и далее на дробление.

Окончательное дробление

Мельница для клинкера

Клинкер помещается в вращающийся барабан, с металлическими шариками внутри. К содержимому добавляют гипс, количество которого зависит от марки цемента. Под воздействием вращательных движений и перемещения шариков, смесь измельчается до порошкообразной формы – это и есть готовый цемент.

Интересный факт: всплеск производства бетона начался в 19 веке после того, как в 1824 Джозеф Эспдин запатентовал цемент под названием «Портландцемент» имеющий прочность природного камня.

Производство цемента проходит на специализированных заводах с использованием силы трения и термической энергии. При этом, известняковые породы медленно превращаются в цемент. По завершению технологического процесса, готовый продукт можно использовать для строительства любых конструкций, больших и маленьких размеров.

Как и из чего делают цемент – интересное видео

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Губернатор и Правительство / Сообщения пресс-службы

Как подчеркнул Сергей Морозов, Президент РФ Владимир Путин поставил задачу не только производить больше товаров, но и сделать так, чтобы они были конкурентоспособными, поставлялись за пределы страны. 

«Цемент, который производит компания, не является исключением. Радует, что регион наращивает объёмы продукции за счёт загрузки Сенгилеевского цементного завода, где будет запущено производство цемента двух новых марок для промышленного и жилищного строительства. Это говорит о том, что предприятие развивается, создавая новые рабочие места с достойными условиями труда и высокой зарплатой», — подчеркнул Губернатор. 

С целью удовлетворения растущих потребностей строительного комплекса Ульяновской области в специальных видах цемента в 2018 году на предприятии запускается производство двух новых марок: ЦЕМ II ВП 32,5 Н, который подходит для промышленного и жилищного строительства, и ЦЕМ I 52,5 Н, используемый для строительства особо ответственных объектов с повышенными требованиями к прочности (крупных фундаментов, свай, мостов и другое). 

По словам президента «ЕВРОЦЕМЕНТ групп» Михаила Скорохода, на сегодняшний день в России наблюдается тенденция к снижению спроса на цемент. Однако намеченные цели по вводу жилья в Ульяновской области способствуют появлению потребности в строительных материалах, в том числе и в продукции местных цементных заводов. «Для обеспечения максимальной загрузки Сенгилеевского цементного завода в настоящее время на площадке предприятия реализуется ряд инфраструктурных проектов, направленных на расширение рынков сбыта и возможностей по круглогодичной отгрузке продукции. В частности, с этой целью увеличивается автопарк собственных цементовозов предприятия, а создание «ЕВРОЦЕМЕНТ групп» логистического комплекса «ЦемМаркет Кама» в Набережных Челнах предоставит возможность нарастить объемы поставок продукции водным транспортом», — рассказал Михаил Скороход. 

«Самым главным сейчас является окончательный ввод в эксплуатацию завода и вывод его на полную мощность. Конкретные сроки полной загрузки будем обсуждать с руководством завода. Основная проблема – это технологическая дорога и доставка сырья на территорию завода. Вскоре будет представлен проект по созданию транспортерной ленты, и поставленные задачи будут решены», — прокомментировал глава администрации Сенгилеевского района Вячеслав Ковель. 

 

Для справки

Цементная отрасль региона представлена двумя заводами по производству цемента – ООО «Сенгилеевский цементный завод» и АО «Ульяновскцемент».

АО «Ульяновскцемент» — одно из крупнейших предприятий промышленности строительных материалов в Приволжском Федеральном округе. Основан в 1961 году, с 2005 года входит в состав холдинга ЗАО «ЕВРОЦЕМЕНТ групп».

Производственная мощность – 2,4 млн тонн цемента в год. Предприятие c четырьмя технологическими линиями полного цикла производства цемента по «мокрому» способу.

 «Сенгилеевский цементный завод» — новое высокотехнологичное предприятие по производству цемента «сухим» способом мощностью 1,2 млн тонн цемента в год. Предприятие производит специальные цементы различного назначения – для жилищного, инфраструктурного и промышленного строительства.

В июле 2015 года состоялся пуск новой технологической линии по производству цемента «сухим» способом. В январе-апреле текущего года заводом выпущено 171,0 тыс. тонн цемента.

Сейчас среднесписочная численность работников на предприятии составляет 344 человека.

Вся правда о цементе на Дальнем Востоке

Дальневосточный цемент для дальневосточных строек. Фото: предоставлено УК «Востокцемент»

Экономика Дальнего Востока находится на подъеме, и одним из показателей подъема является оживление строительной индустрии региона. По данным Минвостокразвития индекс строительства на Дальнем Востоке в 2017 году прибавил 17 пунктов. Как сказал полпред президента РФ в ДФО Юрий Трутнев, Дальневосточный регион ожидает второй этап развития, предусматривающий строительство и новых предприятий, и новых населенных пунктов. Интенсивное строительство ожидается и в рамках программы Дальневосточного гектара. А никакое строительство без строительных материалов, конечно же, невозможно. Как обстоят дела с основными строительными материалами на Дальнем Востоке, как их производят и как применяют, эти вопросы ИА PrimaMedia решил изучить в серии материалов, подготовленных с помощью компании «Востокцемент». И начать мы решили, естественно, с «хлеба строительства» — цемента.

Все началось с глины

О том, как сделать свой дом крепким и долговечным, человечество стало задумываться задолго до рождества Христова. Первые способы производства вяжущих веществ были изобретены где-то в 3-4-м тысячелетии до нашей эры. Это происходило в процессе обжига горных пород и последующего измельчения продуктов обжига. Первые искусственно созданные вяжущие вещества – известь и строительный гипс — применялись во время строительства бетонной галереи лабиринта в Египте в 3600 году до нашей эры, римского Пантеона, Великой Китайской стены, фундаментов древних домов в Мексике. Вяжущие материалы известь, гипс и глина обладают способностью затвердевать только на воздухе, потому они и называются воздушными. Прочность и водостойкость у всех воздушных вяжущих материалов довольно невысокая.

Со временем водостойкость известковых растворов стали повышать путем ввода в них глины мелкого помола и вулканических пород, называющиеся «пуццоланы» (по названию залежей этих пород возле древнеримского города Поццуолли).

В XVIII веке в связи с развитием промышленности в России стали предприниматься попытки создания усовершенствованных видов вяжущих растворов.

В 1822 году русский строитель Егор Челиев методом смешивания глины и извести получил собственный материал с вяжущими свойствами. Позже он написал книгу, в которой описал процесс приготовления цементных материалов и бетона, а также все преимущества использования их при кладке кирпичей в строительстве набережных и зданий.

Тем не менее, изобретателем цемента считается англичанин Д. Аспинд, получивший в 1824 году патент на его изготовление. Аспинд предложил изготавливать цемент следующим образом: смешивать глину и известковую пыль, далее подвергая эту смесь обработке при высокой температуре. Получился серый материал (клинкер). Его необходимо было измельчить до мелкого помола и смешать с водой. При высыхании получался материал высокой прочности. Этот материал назвали портландцемент (в городе Портланд добывали камень, похожий по своей прочности и цветом на цемент, который был получен Аспиндом).

Цемент, основные свойства и характеристика. Фото: ИА PrimaMedia

Сегодня цементные заводы выпускают как рядовые общестроительные классы и марки цемента, так и специальные – тампонажный (для тампонирования нефтяных скважин), сульфатостойкий (для бетона в условиях сульфатной коррозии), цемент на клинкере нормированного состава (для бетона дорожных и аэродромных покрытий).

На Дальнем Востоке расположены всего три цементных завода полного цикла. Все они входят в холдинг «Востокцемент» – «Спасскцемент» в Приморском крае, «Теплоозерский цементный завод» в Еврейской автономной области и «Якутцемент» в республике Саха (Якутия).

Чудо-смесь

Производство цемента состоит из трех основных производственных процессов. Сначала из глины и извести готовят сырьевую смесь. Потом ее обжигают – обожженный продукт, как мы уже знаем, называется клинкером. Наконец, производят помол клинкера с гипсом (см. схему).

Производства цемента сухим способом, схема. Фото: предоставлено УК «Востокцемент»

Производить цемент можно тремя способами: мокрым, сухим и комбинированным. В России наиболее распространен мокрый способ, требующий больших энергозатрат (на производство клинкера уходить почти в два раза больше топлива в сравнении с сухим).

Современное производство цемента предполагает использование сухого либо комбинированного способов, эти технологии менее энергозатратны и поэтому более эффективны. По сухому способу, например, производят цемент на заводе «Спасскцемент».

Как делают цемент

Основные компоненты цемента — известняк и глина — добываются в горном цеху. Туда и отправимся в первую очередь.

Горный цех. Фото: предоставлено УК «Востокцемент»

Времена, когда основными инструментами горняков были кирка и лопата, ушли в безвозвратное прошлое. Современная техника и современные технологии верно служат человеку.

Известняк предварительно рыхлят буровзрывным способом. Горную массу грузят экскаваторами и перевозят мощными самосвалами в дробильное отделение. Из щековых дробилок он выходит кусками размером не более 300 мм.

Мельница Аэрофол. Фото: предоставлено УК «Востокцемент»

Мельница домола. Фото: предоставлено УК «Востокцемент»

В обжиго-сырьевой цехе рождается клинкер – полуфабрикат для производства цемента. Сначала известняк и глина проходят две стадии измельчения. Первая стадия – измельчение с сушкой – происходит в мельнице Аэрофол, вторая – доизмельчение – в мельнице домола. Для достижения определенного химического состава вводятся корректирующие добавки (сланец и окалину оксида железа).

Вращающаяся печь обжига. Фото: предоставлено УК «Востокцемент»

Затем в вертикальных силосах сырьевая смесь перемешивается и готовится до определенного химического состава, и только затем поступает в печи, где она проходит обжиг до полного спекания при температуре 1450-1500 градусов с последующим резким охлаждением в холодильнике. Так получают клинкер – полуфабрикат для цемента.

В цехе помола клинкер вместе с гипсом и при необходимости с минеральными добавками измельчают в цементных мельницах до получения уже готового продукта – цемента.

Цех оснащен сушильным барабаном, конвейерными весами, линией по отгрузке товарного клинкера. Из мельниц цемент поступает в бетонные силоса, из которых главный строительный материал уже отгружается потребителям навалом или в таре.

Упаковка цемента. Фото: предоставлено УК «Востокцемент»

На карусельных машинах цемент упаковывается в мешки по 50 кг. Из силосов малой емкости – в МКР (мягкие специализированные контейнеры на 1,5 тонны) по тонне и полторы. Также упаковка возможно в паллеты и слимбэги.

Экспресс-анализ. Фото: предоставлено УК «Востокцемент»

Экспресс-анализ. Фото: предоставлено УК «Востокцемент»

По всей цепочке, начиная от горного цеха и заканчивая цехом помола, ведется операционный контроль производственной лабораторией, оснащенной новейшим оборудование для проведения экспресс-анализов всех материалов на каждом переделе (известняк и глина, добавки, сырьевая смесь, клинкер и цемент).

Предварительно готовая продукция проходит физико-механические испытания в отделе технического контроля, который обеспечивает приемку и выдачу разрешения на тарирование и отгрузку готовой продукции, контроль над правильностью маркировки и над отгрузкой цемента.

Погрузка цемента. Фото: предоставлено УК «Востокцемент»

Погрузка цемента. Фото: предоставлено УК «Востокцемент»

Как цемент служит дальневосточникам

Сегодня цемент применяется в регионе очень широко. Само собой в строительстве: для производства бетона для монолитного домостроения, столь популярного в последнее время, для изготовления железобетонных изделий, сухих строительных смесей. А также для производства минерального порошка, на долю которого приходится приблизительно 90% суммарной поверхности зерен, входящих в состав асфальтобетона.

Монолитное домостроение. Фото: предоставлено СК «Система»

Цемент по праву является основой основ многих строительных материалов. Не будь его, не было бы многих знаковых объектов на Дальнем Востоке. Да что там говорить, на новой двухтысячерублевой купюре нечего было бы изображать! И Русский мост во Владивостоке, и космодром Восточный в Амурской области, не будь цемента, попросту не существовали бы.

Мост через Золотой рог во Владивостоке. Фото: Бородина Мария, ИА PrimaMedia

Золотой мост, Международный аэропорт Владивосток, Бурейская ГЭС, Нижне-Бурейская ГЭС, жилой район «Снеговая падь» во Владивостоке, проекты «Сахалин-1» и «Сахалин-2», газопровод «Сила Сибири», газоперерабатывающий завод в Амурской области, судостроительный завод «Звезда», угольный терминал в порту Восточном, аэродром в Арсеньеве и дорога Владивосток-Находка в Приморском крае, аэропорт «Новый» в Хабаровске и угольный терминал в бухте Мучка в Хабаровском крае, мост через Амур в Еврейской автономной области, предприятия алмазодобывающей и золотодобывающей промышленности в Якутии и др. – на всех этих объектах используется цемент, произведенный на Дальнем Востоке.

Серебрянский завод: как делают цемент | Заводы и тепловозы

Я долго думал, как начать эту историю. Может быть с того, что впервые об этих местах услышал лет десять назад от машинистов Скопинского МППЖТ, чьи тепловозы некоторое время работали на подъездных путях Горенского карьероуправления. А может с того, что один мой друг как-то поведал о красивом подъездном пути, уходящем от ст.Виленки через лес и поля к новому цементному заводу.

Да, пожалуй с этого и начну. По его рассказу ветка, уходя от станции, через несколько сот метров буквально ныряет в лес и идет под его сводами. Длинные зеленые тоннели. Звучало как сказка. Я даже открыл карты Яндекса, чтобы увидеть это. То был первый раз, когда я увидел Серебрянский цементный завод.

С высоты полета спутников он выглядит необычно: огромный шатер, два крупных длинных здания, выверенная геометрия размещения объектов. Ничего лишнего и все очень системно. Я даже поймал себя на мысли, что зрительно воспринимаю его не столько как промышленное предприятие, сколько как колонию землян на только что открытой планете в какой-нибудь компьютерной игре. Материализация Starcraft-а в рязанских полях. Такое надо было увидеть вживую. Все началось с этого.

Серебрянский цементный завод

Серебрянский цементный завод

Место для строительства цеметного завода было выбрано очень удачное. Близость Московского региона обеспечивает стабильный крупный рынок сбыта (сейчас 11% цемента, потребляемого в Москве и Московской области, произведено Серебрянским заводом), а неподалеку пролегающие железная дорога и трасса М4 создают отличные логистические возможности.

Завод был сдан в эксплуатацию в апреле 2013-го. Поскольку его строили фактически в чистом поле с нуля, это позволило использовать современное оборудование и расположить производственные мощности наиболее эффективно с технологической точки зрения. Вот схема, судите сами.

Схема СЦЗ

Схема СЦЗ

Технологическая цепочка предприятия начинается в карьере Серебрянское-1.

Здесь осуществляется добыча известняка и глины.

Карьер Серебрянское-1

Карьер Серебрянское-1

Карьер Серебрянское-1

Карьер Серебрянское-1

И на вскрыше, и на добыче в карьере задействованы электрические лопаты ЭКГ5А. Добыча известняка ведется двумя уступами.

Экскаваторы ЭКГ5 на добыче известнвяка в карьере Серебрянское-1

Экскаваторы ЭКГ5 на добыче известнвяка в карьере Серебрянское-1

Добытое сырье грузится в тяжелые самосвалы БелАЗ-7547 и Bell B50D.

БелАЗ-7547 – известная рабочая лошадка наших карьеров. Его ни с кем не перепутаешь и не любить его довольно сложно. Классика.

БелАЗ 7547 в карьере Серебрянского цементного завода

БелАЗ 7547 в карьере Серебрянского цементного завода

А вот про Bell B50D хочется немного рассказать. Это шарнирно-сочлененный самосвал грузоподъемностью 45.4 тонны. На машины установлены дизель Mercedes Benz с турбонаддувом и автоматическая коробка передач. Компания BELL Equipment является одним из лидеров рынка, 20% сочлененных самосвалов в мире носят брэнд Bell.

Самосвал Bell B50D в карьере Серебрянское-1

Самосвал Bell B50D в карьере Серебрянское-1

Перед отправкой на завод сырье измельчается. Дробилки расположены тут же, на карьере. Их можно увидеть не следующей фотографии. Вот, слева, за БелАЗами, дробилка известняка. А справа – дробилка глины:

БелАЗы на площадке перед дробилкой известняка

БелАЗы на площадке перед дробилкой известняка

Дробилка известняка

Дробилка известняка

После дробления известняк и глина отправляются конвейерами на завод. Пропускная способность дробилок и конвейеров такова, что завод может принимать до 1000 тонн известняка и 200 тонн глины в час. Если задуматься, то 1000 тонн известняка – это примерно двадцать самосвалов в час, один самосвал в три минуты. Согласитесь, не плохой темп.

Начало ковейерной линии

Начало ковейерной линии

Галерея. Слева – конвейер известняка, справа – конвейер глины

Галерея. Слева – конвейер известняка, справа – конвейер глины

Когда завод проектировался, было принято решение сделать галерею конвейерной линии проходной, благодаря чему техническое обслуживание и ремонт конвейеров можно комфортно выполнять в любых погодных условиях. При этом конвейеры оборудованы системой безопасности, позволяющей остановить их, находясь в любой точке галереи. 

В случае непредвиденной ситуации для того, чтобы остановить конвейер, достаточно лишь дернуть натянутый вдольнего тросик

В случае непредвиденной ситуации для того, чтобы остановить конвейер, достаточно лишь дернуть натянутый вдольнего тросик

Известняк идет на усреднительный склад

Известняк идет на усреднительный склад

Дальше начинается самое интересное.

Галерея конвейерной линии уходит к заводу

Галерея конвейерной линии уходит к заводу

Купол в центре этого кадра – усреднительный склад известняка (на представленной выше схеме — 1). Его диаметр – 102 метра, а высота – около тридцати. Он способен вместить в себя 47 000 тонн известняка (это примерно 950 самосвалов), чего достаточно для непрерывной работы завода в течении 5 с половиной суток. 

Сама по себе конструкция купола уникальна. Для того, чтобы его смонтировать, была приглашена специализированная бригада канадских специалистов, которые устанавливали его несколько месяцев. Внутри ни одной опоры, он как пузырь.

И круглый он не просто так. В нем внутри смонтирована вот такая махина:

Стакер — реклаймер склада известняка

Стакер — реклаймер склада известняка

Этот агрегат состоит из двух частей: стакер и реклаймер. Для меня эти оба слова абсолютно новы. Но я запомнил их смысл: стакер — принимает и раскладывает, реклаймер — забирает и отправляет. Как-то так.

Стакер – это верхняя часть агрегата. Его задача – принять известняк с карьера и равномерно разложить его по складу.

Известняк подается на склад конвейером, который входит в купол через люк (на следующем фото в левой верхней части кадра) и в центре склада сваливает известняк на стрелу стакера:

Прием известняка из карьера

Прием известняка из карьера

Стрела вращается по радиусу склада по дуге, равномерно раскладывая добытый известняк в аккуратную гору:

Стакер — реклаймер в работе

Стакер — реклаймер в работе

Реклаймер устроен немного сложнее. Он гребенкой соскребает известняк со склона этой горы вниз, на дно склада:

Реклаймер склада известняка

Реклаймер склада известняка

А затем лентой ковшей осыпавшийся известняк забирается на конвейер, который доставляет его на станцию дозирования сырья:

Реклаймер склада известняка

Реклаймер склада известняка

Вся эта громадина длиной около 40 метров и высотой с трехэтажный дом движется по радиусу склада, делая полный круг примерно за трое суток.

Для того, чтобы приготовить сырьевую смесь, необходима глина и дополнительные добавки, определяющие свойства цемента.

Склад глин и добавок (на схеме — 3) представляет собой продольный крытый бункер глубиной порядка семи метров и объемом более 48000м3. Над ним смонтированы три седельные стрелы, две на одном уровне, одна – уровнем выше:

Склад глин и добавок

Склад глин и добавок

На верхнем уровне смонтирован стакер, на уровне ниже реклаймеры.Разнесение стакера и реклаймеров на разные уровни позволяет им свободно перемещаться вдоль всего склада, не мешая друг другу.

Стакер принимает глину с карьера или добавки с площадки разгрузки вагонов (на схеме — 2) и раскладывает их по складу:

Стакер склада глин и добавок

Стакер склада глин и добавок

Реклаймеры забирают сырье и отправляют его на станцию дозирования (на схеме — 4):

Реклаймер склада глин и добавок

Реклаймер склада глин и добавок

Реклаймер склада глин и добавок

Реклаймер склада глин и добавок

Реклаймер склада глин и добавок

Реклаймер склада глин и добавок

Добавки доставляются на завод железнодорожным транспортом. Для разгрузки вагонов на заводской станции смонтирован перегруз (на схеме — 2). Добавки выгружаются из вагонов в бункер, откуда они транспортером доставляются на склад глин и добавок.

Тепловоз ТЭМ2У-9067 подает на разгрузку вагоны с гипсом

Тепловоз ТЭМ2У-9067 подает на разгрузку вагоны с гипсом

Разгрузка гипса

Разгрузка гипса

Со станции дозирования сырье подается на сырьевую мельницу (на схеме — 7), где происходит измельчение сырьевой шихты и ее сушка отходящими газами, поступающими из печи. 

Получившаяся сырьевая мука складируется в силос гомогенизации (усреднительный склад сырьевой муки, на схеме — 9). На этой фотографии он слева:

Силос гомогенизации и теплообменник

Силос гомогенизации и теплообменник

Объем этого силоса — 20 000 кубометров. Такого количества сырья достаточно для того, чтобы завод мог производить цемент в течении двух суток.

Чтобы получить цемент, необходимо приготовить клинкер — материал, в результате помола которого получается цемент. Он производится путем обжига сырьевой смеси до спекания. Температура обжига составляет порядка 1450 градусов.

Для этого сырьевая мука из силоса через циклонный теплообменник (на схеме — 10) подается во вращающуюся печь (на схеме — 11). 

В циклонном теплообменнике происходит подготовка сырьевой смеси путем ее нагрева отходящими газами, выделяемыми при охлаждении готового клинкера.

Обжиговая печь

Обжиговая печь

В качестве топлива для печи используется уголь, который после помола подается на главную горелку вращающейся печи и горелки декарбонизатора.

Доставка угля на завод также осуществляется железнодорожным транспортом. После разгрузки уголь отправляется на склад (на схеме — 5).

Маневровый тепловоз ТЭМ2У-8718 забирает вагоны из перегруза угля

Маневровый тепловоз ТЭМ2У-8718 забирает вагоны из перегруза угля

Вместительность склада угля — 27 000 тонн. Про него тоже хочется сказать несколько слов. 

Дело в том, что после склада известняка я был уверен, что меня уже вряд ли чем удивишь. Но склад угля показал мне, что я был не прав. Сейчас, глядя на фотографии, я просто уверен, что проектировашие его инженеры вдохновлялись фантастикой начала прошлого века и стим панком. Как бы то ни было, но войдя в это помещение, я невольно раскрыл рот от удивления. В таком атмосферном месте я не бывал очень давно:

Стакер склада угля

Стакер склада угля

Огромная машина, похожая на треногу со стрелой, казалось сошла со страниц «Войны миров», а подобный потолок мог бы быть в какой-нибудь подземной лаборатории инженера Гарина. Вот это ощущение пересечения реальности, нереальности и детского восторга — это дорогого стоит.

И стальная бабочка:

Реклаймер склада угля

Реклаймер склада угля

Конструкция этой бабочки напоминает конструкцию реклаймера склада известняка. Ее крылья соскребают уголь вниз, где его подбирает лента ковшей и транспортером отправляет уголь на помол.

Оба агрегата могут свободно перемещаться вдоль склада. Для точного определения их местоположения они оснащены радарами. Управление работой скалада (прием угля, размещение, отправка на помол) полностью автоматизировано. 

Итак, сырьевая мука подается в печь, где она обжигается. Производительность печи — 5 000 тонн клинкера в сутки. 

Фото не передает красоту того, что происходит в печи. Переливы света. Факел расплавленной массы. Это очаровывает

Фото не передает красоту того, что происходит в печи. Переливы света. Факел расплавленной массы. Это очаровывает

Периодически печь гасится для технологического обслуживания. Чтобы ее разжечь и вывести в рабочий режим, уходит более 20 кубометров судового топлива или газового концентрата.

Система розжига печи

Система розжига печи

Получаемый на выходе печи клинкер охлаждается в колосниковом холодильнике (на схеме — 12). Отведенное тепло уходит на подогрев сырьевой муки в теплообменнике, а охлажденный клинкер складируется в силос клинкера (на схеме — 13).  

Слева направо: обжиговая печь, колосниковый холодильник и силос клинкера

Слева направо: обжиговая печь, колосниковый холодильник и силос клинкера

Последняя стадия производства — помол клинкера с гипсовым камнем. На заводе установлены три мельницы (на схеме — 14), каждая из которых обеспечивает помол 100 тонн клинкера в час. Полученный таким образом цемент складируется в трех силосах объемом по 11 000 тонн каждый (на схеме — 15).

В центре кадра — участок помола цемента, правее за ним — силоса цемента

В центре кадра — участок помола цемента, правее за ним — силоса цемента

Благодаря своей высоте силоса цемента наряду с теплообменником являются архитектурной доминантой завода, определяющей его силуэт. С них открывается отличный вид на завод:

Вид на завод с силоса цемента, слева направо: усреднительный сырьевой склад, за ним — теплообменник, затем правее обжиговая печь и в правой части кадра — колосниковый холодильник

Вид на завод с силоса цемента, слева направо: усреднительный сырьевой склад, за ним — теплообменник, затем правее обжиговая печь и в правой части кадра — колосниковый холодильник

Вид на завод с силоса цемента, слева направо: усреднительный сырьевой склад, за ним — теплообменник, затем правее обжиговая печь и в правой части кадра — колосниковый холодильник

Вид на ЖД станцию с силоса цемента

Вид на ЖД станцию с силоса цемента

Отправка цемента потребителям с завода осуществляется преимущественно железнодорожным транспортом. 

Железнодорожное хозяйство завода включает в себя станцию, три тепловоза,несколько вагонов и подъездной путь к станции Виленки общей протяженностью порядка 8км.

Подъездной путь завода

Подъездной путь завода

Железнодорожная станция завода

Железнодорожная станция завода

Маневровый тепловоз ТЭМ2У осаживает вагоны с гипсом на разгрузку

Маневровый тепловоз ТЭМ2У осаживает вагоны с гипсом на разгрузку

Оборудование, установленное на станции, позволяет грузить цемент одновременно в пять хопперов (участок погрузки ЖД транспорта на схеме завода — 16).

Вид на станцию и погрузку в ЖД транспорт

Вид на станцию и погрузку в ЖД транспорт

Погрузка в ЖД транспорт, вид изнутри

Погрузка в ЖД транспорт, вид изнутри

Погрузка цемента в хопперы

Погрузка цемента в хопперы

Груженые хопперы собираются в составы по 9 — 10 штук и вывозятся на ст.Виленки.

Подъездной путь к станции имеет довольно крутой подъем, поэтому составы на станцию уводят два тепловоза — либо парой в голове состава, либо один в голове, второй толкает.

Подъездной путь оказался сказочно красивым. Железная дорога, укрытая лесом, имеет какой-то магический, нереальный вид. Солнце пробивается через листья, вырисовывая лучи на фоне деревьев, которые сомкнули свои ветви над железнодорожным полотном. Натужно урчит дизель, мы движемся по тоннелю, увозя цемент все дальше от завода, все ближе к потребителю.

Подъездной путь к ст.Виленки

Подъездной путь к ст.Виленки

Тепловоз ТЭМ2У-8718 возвращается на завод

Тепловоз ТЭМ2У-8718 возвращается на завод

Итак, мы прошли всю технологическую схему производства цемента: увидели карьер и горнодобывающую технику, посмотрели, как работают склады, поднялись на силоса и оттуда осмотрели железнодорожное хозяйство, заглянули в обжиговую печь и даже проехали на тепловозе по зеленым тоннелям. Нам довелось посмотреть уникальное современное производство, автоматизированное до такой степени, что дух захватывает: 11% цемента, потребляемого в столичном регионе, производится коллективом в 16 человек (именно столько специалистов вовлечено в технологический процесс с момента получения сырья до отгрузки продукции клиентам). 

А закончить этот рассказ я бы хотел фотографией, отвечающей на вопрос о том, как же все это управляется. Вот он, центр управления полетом:

Центр управления производством

Центр управления производством

Как делают цемент: технология производства цемента


Любое строительство или ремонтные работы невозможны без использования универсального строительного материала – цемента разных видов и марок. Мы настолько привыкли к этому продукту, что даже не задумываемся над проблемой, а как делают цемент. Можно ли его можно изготовить в домашних условиях и не переплачивать?

Сразу ответим на вопрос – можно ли сделать цемент своими руками? Имея необходимое оборудование и исходные материалы – получить цемент в домашних условиях можно. На данный момент времени в Российской Федерации большим спросом пользуются мини-заводы по производству цемента, мощностью порядка 120 000 тонн цемента в год. Производить же цемент для единичной стройки экономически невыгодно. Проще и дешевле купить этот необходимый строительный материал на заводе или в магазине.

Состав цемента

Цемент получается при длительном дроблении клинкера и гипса. Клинкер — продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция.

При измельчении клинкера вводят добавки: гипс СaSO4·2h3O для регулирования сроков схватывания, до 15 % активных минеральных добавок (пиритные огарки, колошниковую пыль, бокситы, пески) для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента.

Схема производства цемента

Это отработанный многими десятилетиями процесс, который имеет несколько принципиально новых способов, состоящих из следующих основных этапов:

  • Разработка, добыча, доставка и обогащение исходных материалов: известняковых и глиноземных пород для производства клинкера;
  • Получение клинкера. Является одним самых энергозатратных, поэтому самых дорогостоящих этапов схемы производства цемента. В частности на осуществление этого этапа приходится до 75% затрат на производство цемента. В общем случае технология производства клинкера выглядит так: подготовленную смесь компонентов заливают водой, дают отстояться в течение определенного периода времени, после чего начинается термическая обработка в печах при температуре до 1 500 градусов Цельсия. При этом исходные компоненты клинкера спекаются в виде гранул определенной фракции;
  • Измельчение клинкера. На этом этапе происходит мелкодисперсное измельчение гранул клинкера и введение присадок, которые определяют специальные свойства и марку цемента. По сути это конечный этап схемы изготовления цемента, который оканчивается фасовкой данного материала в мягкие контейнеры Биг-Бены, бумажные многослойные клапанные мешки или транспортировкой в силосы для последующей реализации «навалом».

Производство цемента на заводах

На данный момент времени производителями цемента используются три технологии производства связующего:

  • Мокрый способ.
  • Сухой способ.
  • Комбинированный метод.

Стоит заметить что «сухую» технологию используют зарубежные производители цемента: Египет, Турция и Китай. «Мокрая» же технология традиционно используется отечественными цементными заводами.


циклы производства цемента

Сухой способ

Здесь нет необходимости использовать воду. Исходный материал (глину и известняк) дробят на специальном оборудовании. Сушат и перемалывают в мелкодисперсную муку, смешивают пневматическим способом и подают на обжиг.

Образовавшийся в результате обжига цементный клинкер измельчается до соответствующей степени фракции, фасуется в упаковку и отправляется на склад готовой продукции. Данный способ позволяет снизить затраты на производство, однако отличается «капризностью» к однородности исходных материалов и является экологически опасным вариантом.

Мокрый способ

Неоспоримые достоинства данного метода заключается в возможности точного подбора состава исходного сырья при высокой неоднородности исходных компонентов: порода, вид породы и пр. Исходный материал (шлам) представляет собой жидкую субстанцию, содержащую до сорока процентов влаги.

Перед тем как сделать цемент, состав шлама корректируется в специальных технологических бассейнах. После выдержки сырья в бассейне, производится отжиг в специальных вращающихся печах и последующее измельчение.

Мокрый способ требует большего расхода тепловой энергии расходуемой на высушивание исходного сырья. Это существенно увеличивает себестоимость производства цемента, однако качество конечной продукции не страдает от возможной неоднородности клинкера, как при мокром варианте.

Комбинированные способы

Данная технология опирается на мокрый вид получения связующего. Промежуточную субстанцию обезвоживают по специальной технологии. Клинкер гранулируют с добавлением воды, после чего производят отжиг и последующее измельчение до той или иной марки цемента.

В числе достоинств комбинированного способа производства цемента: высокий выход «годного», возможность использования отходов металлургической промышленности.

Особенности полусухого способа

Полусухой метод производства цемента достаточно схож с сухим, но предполагает некоторые отличия. Фракция сырья, что проходит стадию гранулирования, равна примерно 10-20 миллиметрам, уровень влажности 11-16%. Сначала сырье обжигают в печах Леполь, потом создавшиеся гранулы отправляют в конвейерный кальцинатор.

Из печи выходят газы, проходящие сквозь гранулы, находящиеся на решетке. Таким образом сырье нагревается до 900 градусов, полностью высушиваясь в процессе. Такая термообработка способствует декарбонизации смеси примерно на 25-30%, что нужно для производства. После сырье отправляют в печь – это завершающий этап производства цемента.

Гранулированный цемент может обжигаться и в шахтных печах – в таком случае гранулирование осуществляется с частицами угля, после чего цемент уходит на хранение.

Как делают белый цемент

Технология производства белого цемента незначительно отличается от технологии производства обычного «серого» материала. Как и обычный «серый» материал, белый цемент выпускают сухим и мокрым способом. Основное отличие технологии – обжиг исходного сырья при высокой температуре и резкое охлаждение в воде.

Клинкер белого цемента характеризуется как «маложелезистый» и содержит в своем составе: минеральные добавки, известняк, гипс, соли и другие компоненты. В качестве исходного сырья для клинкера используются карбонатная и глинистая порода (известняк, каолиновая глина, отходы обогащения, кварцевый песок).

В Российской Федерации белый цемент производится только на одном предприятии – ООО «Холсим (Рус) СМ» (до 2012 года ОАО «Щуровский цемент»). Большинство белого цемента поставляется на рынок России из-за рубежа следующими (Словакия), «Cimsa иAdana» (Турция), «AalborgWhite»(Дания) и «AalborgWhite» (Египет).

Основное достоинство белого цемента его уникальная характеристика – белоснежность, а основной недостаток в разы большая стоимость по сравнению с обычным «серым» материалом.

Материалы для производства цемента

Сырьевыми материалами в производстве цемента служат в основном глинистые и карбонатные породы, а также иное природное сырье и некоторые типы промышленных отходов, шлаков и т.п.

Карбонатные породы — это известняк, известняк-ракушечник, мел, мергелистый известняк, мергель, метаморфические либо осадочные горные породы доломитового, карбонатно-глинистого и известнякового состава. Качество и ценность таких пород в качестве сырья для создания цемента определяется их структурой и физическими свойствами. Породы с кристаллической структурой хуже, по сравнению с породами аморфной структуры, взаимодействуют с другими элементами смеси при обжиге.

  • Мел – легко растирающаяся мягкая осадочная горная порода, вид мажущего известняка. Он легко измельчается и является популярным сырьем для создания цемента.
  • Мергель — осадочная порода, переходная от известняковых к глинистым. Может иметь твердую или рыхлую структуру, различную плотность и влажность в зависимости от процентной доли глинистых примесей. Строительные растворы на основе мергеля активно применяются при устройстве печей, каминов и т.п.
  • Из известняков для производства цемента предпочтительны пористые и мергелистые виды с небольшим порогом прочности на сжатие и без содержания кремниевых включений.
  • Из глинистых пород в производстве цемента применяют: суглинок, глину, лесс, глинистый сланец, а также лессовидные суглинки.

Глины, горные осадочные породы, состоят из разного рода минералов, при увлажнении приобретают пластичность и разбухают. В сухом способе производства цемента связующая способность и пластичность глины дает возможность гранулирования муки и брикетирования. Суглинком называется глина, в которой содержится высокое количество пылеватых и песчаных частиц.

Глинистые сланцы представляют собой плотные и твердые горные породы, способные легко расслаиваться на пластинки небольшой толщины. Относительно глины глинистые сланцы имеют более постоянный состав и меньшую влажность.

Лессом называется тонкозернистая горная порода, рыхлая и пористая, состоящая из тончайших частиц глинистых материалов, полевого шпата, кварца и иных силикатов. Лесс не отличается высокой пластичностью. Лессовидный суглинок – материал, по своим свойствам являющийся переходным между суглинком и лессом.

Кроме основного сырья в процессе производства активно используются различные виды корректирующих добавок в цемент, позволяющих изменить некоторые свойства конечного продукта. Это могут быть глиноземистые, кремнеземистые, глиносодержащие добавки, а также плавиковый шпат в качестве минерализаторов (кремнефтористый натрий, гипс, апатит, фосфогипс, флюорит)

Хотелось бы отметить, что сырьевой состав, как при сухом, так и при мокром способе производства цемента, может меняться в зависимости от местоположения цементного завода, от доступности того или иного вида сырья, от возможностей оборудования, спроса на те или иные виды продукции в этом регионе и многого-многого другого

Процесс изготовления

Цемент изготавливается в несколько этапов, к каждому из которых нужно относиться с должным вниманием. Специалисты производят следующие операции:

  1. Заранее смешиваются известняк и глина (75% и 25% соответственно) для дальнейшего получения клинкера.
  2. Глино-известняковая смесь подвергается температурному воздействию в районе полутора тысяч градусов по Цельсию. Полученная масса — это и есть клинкер.
  3. Далее клинкер измельчается в шаровой мельнице. Это специальный горизонтальный барабан, внутри которого находятся стальные шары. Они перемалывают клинкер в порошок. Чем меньше получаются фракции клинкера, тем более качественным будет конечный продукт.

Сырьевой материал


Завод по производству цемента
Цемент изготавливается на профильных заводах. Они, как правило, расположены вблизи от мест добычи первичного сырья, из которого позже будут изготавливать смесь.

Наиболее часто в качестве составляющих для цементного производства добываются несколько разновидностей полезных ископаемых.

Карбонатный тип.

Структура такого типа может быть как кристаллической, так и аморфной. Она положительно влияет на результат обжигания с другими составляющими. При достаточном уровне влажности этот наполнитель становятся пластичным, вязким, разбухает и достигает больших объемов. Карбонатное сырьё чаще используется при сухом варианте изготовления.

Рассмотрим подробнее карбонатные породы. К ним можно отнести:

  • Мел. Относится к осадочно-горным породам, очень легко перетирается. Наиболее распространенная составляющая цемента.
  • Мергель. Иначе его ещё называют мергелистый известняк. Это ископаемое осадочной породы, которое добывается как в твердом или разрыхленном состоянии. Оно отличается высокой концентрацией влаги. Мергель может содержать в себе примеси глины, благодаря чему оно имеет общие черты с известняковыми и глинистыми породами. Эти примеси могут влиять на строительные свойства и технические характеристики цемента, но незначительно, поскольку в смесь, в соответствии с утвержденными производственными стандартами, входят минеральные вещества в количестве не менее 15%.
  • Известняк, ракушечник. Это сырьё, в котором не наблюдается включений кремния. Поэтому он обладает пористой структурой, которая легко поддается силовому воздействию.
  • Доломитовые и осадочные породы, которые содержат в себе карбонаты. Такое сырьё очень ценно благодаря своим особенным свойствам.

Beyond Steel: архив промышленности и культуры долины Лихай — Бизнес и технологии

Железо и сталь | Уголь и каналы | Железные дороги | Цемент | Фабрики

Эссе | Предметы

Страница: 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8

Цементная промышленность долины Лихай.

Дэвид Прентис

Это трудно представить мир без бетона. Бетон позволяет больше строительство в большем масштабе, чем было бы возможно из камня, кирпича или лайм.Портландцемент представляет собой порошок, который в сочетании с песком образует заполнитель и вода, создает бетон. Он был изобретен в Англии в первой половине девятнадцатый век. Но в долине Лихай между 1871 и 1899 годами три произошли события, которые изменили американскую, а затем и международную Портлендскую цементная промышленность. Сначала в Коплее, в нескольких милях к северо-западу от Аллентауна, в 1871 г. Дэвид О. Сейлор впервые в истории успешно произвел портландцемент. Соединенные Штаты.Второе событие произошло в 1889 году в Coplay, когда Хосе Де Navarro успешно коммерциализировала вращающуюся печь. За этим последовало около 1900 г., когда вращающаяся печь была приспособлена для использования пылевидного угля, а не более дорогой мазут. Поскольку цены на цемент упали, а спрос вырос, частично благодаря успешному развитию железобетона как строительного материала начался цементный бум, который затем распространился по США. Потребление цемента увеличилось почти в десять раз с 1890 по 1913 год.Название одним торговым журналом был «Цементный век». До 1907 г. более половины Портландцемент, производимый в США, поступал из долины Лихай. Даже после того, как бум утих, долина Лихай оставалась крупнейшим производственный район в США до 1970 года и остается в первой пятерке производственных районов в 2004 году. Вращающаяся печь стала стандартной технологией для производство цемента на международном уровне и остается таковым в 2008 году.

До Цемент 1890-х годов в основном использовался в качестве раствора в кирпичном или каменном строительстве.Большинство строительных растворов изготавливали из извести или природного цемента. Натуральный цемент изготавливается путем обжига природной смеси известняка и глины в печи. Продукция печи измельчается, а полученный цемент прочнее извести и может затвердевать под водой, что делает его очень полезным для строительство каналов, доков и любых других сооружений, которые соприкасаются с водой. Секрет изготовления натурального цемента был открыт в конце восемнадцатого века в Англии, производство началось в 1796 году.Естественный Производство цемента началось в Соединенных Штатах в 1818 году, когда подходящие материалы были обнаружены недалеко от Сиракуз, штат Нью-Йорк, при строительстве канала Эри. Конечно, большинство центров производства природного цемента были первоначально обнаружены в то время, когда строительство каналов. Каналы обеспечили первоначальный спрос, а затем дешевые средства транспортировка негабаритного продукта по завершении. Долина Лихай не стала исключением, поскольку подходящие материалы были обнаружены в ущелье Лихай во время строительства. Канал Лихай в 1826 году.В 1830 году производство цемента для канала было перенесено из от Лихай-Гэп до Зигфрида, графство Нортгемптон, всего в нескольких милях к северо-западу от Аллентауна, когда там было найдено более подходящее сырье. Промышленность продолжала небольшой масштаб после завершения строительства канала для центра природного производство цемента находилось в долине Гудзона в Розендейле, штат Нью-Йорк. В 1890 году Соединенные Статистические данные Геологической службы штата сообщают, что 76,2% цемента, потребляемого в Соединенных Штатах, составляют натуральный цемент, а 37% — натуральный цемент.8% природного цемента производилось в Розендейле.

Страница: 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8

Различия между цементом, бетоном и раствором

Термины «цемент», «бетон» и «строительный раствор» могут сбить с толку мастеров-любителей, которые могут свалить их все вместе как грязные вещества, используемые в кладке, которые затвердевают, образуя плоскую поверхность или связывая один объект с другим. Эти термины часто используются взаимозаменяемо и неточно. Хотя эти термины часто используются как синонимы, цемент, бетон и раствор на самом деле представляют собой три совершенно разных материала:

  • Цемент представляет собой мелкодисперсный вяжущий порошок, который никогда не используется сам по себе, а является компонентом как бетона, так и раствора, а также штукатурки, затирки для плитки и клея тонкого отверждения.
  • Раствор состоит из цемента, мелкозернистого песка и извести; он используется в качестве связующего материала при строительстве из кирпича, блоков и камня.
  • Бетон — это очень прочный конструкционный строительный материал, состоящий из цемента, песка и более крупного заполнителя (гравия).

Нажмите «Играть», чтобы узнать разницу между цементом, бетоном и раствором

Цемент

Цемент является связующим элементом как в бетоне, так и в растворе. Обычно его делают из известняка, глины, ракушек и кварцевого песка, причем известняк является наиболее распространенным ингредиентом.Эти материалы измельчаются и смешиваются с другими ингредиентами (включая железную руду), а затем нагреваются примерно до 2700 F. Этот материал, называемый клинкером , измельчается в мелкий порошок и упаковывается для смешивания различных цементных строительных материалов, включая раствор. и бетон.

Вы можете увидеть цемент, называемый портландцементом. Это потому, что он был впервые сделан в 1800-х годах в Англии каменщиком Джозефом Аспдином из Лидса, который сравнил цвет с камнем из карьеров на острове Портленд, недалеко от побережья Англии.

Сегодня портландцемент остается наиболее распространенным типом цемента, используемого в строительных материалах. Это тип «гидравлического» цемента, что просто означает, что он будет схватываться и затвердевать в сочетании с водой.

Ель / Лиз Московиц

Бетон

Бетон — полноценный строительный материал, используемый для фундаментных стен, бетонных плит, внутренних двориков и многих других каменных конструкций. Он уникально универсален, потому что сначала он представляет собой простую сухую смесь, а затем становится гибким, полужидким материалом, способным принимать любую форму или форму, и который высыхая превращается в твердый, как скала, материал, известный нам как бетон.Во многих бетонных конструкциях металлическая арматура, такая как проволочная сетка или арматура, добавляется для прочности и минимизации растрескивания, которое может возникнуть в монолитном бетоне.

Бетон состоит из цемента, песка и гравия или других мелких и крупных заполнителей. Добавление воды активирует цемент, который является элементом, ответственным за связывание смеси с образованием твердого вещества.

Вы можете приобрести готовые бетонные смеси в мешках, которые сочетают в себе цемент, песок и гравий, так что все, что вам нужно сделать, это добавить воды.Они полезны для небольших проектов, таких как анкеровка столбов забора или строительство небольших площадок. Для крупных проектов вы можете купить мешки с цементом и смешать их с песком и гравием самостоятельно, используя тачку или другую большую емкость; или вы можете заказать предварительно смешанный бетон, доставленный грузовиком (обычно называемый «готовым бетоном»).

Миномет

Раствор — еще один строительный материал, состоящий из цемента, который в данном случае смешивается с мелким песком и водой, с добавлением извести для повышения долговечности продукта.Добавление воды в эту смесь активирует цемент, так что он затвердевает или затвердевает, как и бетон. Раствор не такой прочный, как бетон, и обычно не используется в качестве единственного строительного материала. Скорее, это «клей», который скрепляет кирпичи, бетонные блоки, камень и другие кладочные материалы.

Раствор обычно продается в мешках в виде сухой предварительно смешанной формы, которую вы смешиваете с водой. Его также можно смешать на месте, используя бетономешалку или просто смешав лопатой или мотыгой в тачке или смесительной ванне.Существует множество различных типов растворов, предназначенных для различных целей. При работе с кирпичом и другими элементами кладки важно использовать правильный тип раствора для кладки, так как некоторые растворы слишком тверды для некоторых типов кладки и могут треснуть при неправильном использовании.

Затирка представляет собой аналогичный продукт, который можно рассматривать как раствор, но в его состав не входит известковая добавка. Раствор имеет более высокое содержание воды, что позволяет ему растекаться и заполнять зазоры между керамической и каменной плиткой.Из-за высокого содержания воды затирка не является связующим материалом, а служит только для заполнения щелей.

Thin-set представляет собой родственный продукт, изготовленный из цемента и очень мелкого песка вместе с водоудерживающим агентом, таким как алкилпроизводное целлюлозы. Он используется для крепления керамической и каменной плитки к основанию, например к цементной плите. Некоторые тонкие наборы содержат латексные и полимерные добавки для повышения прочности сцепления. Thin-set обладает ярко выраженными адгезионными свойствами и иногда упоминается как Thin-Set.

Ель / Лиз Московиц

Из чего делают цемент?

Вопрос задан: проф. Мейв Шанахан мл.
Оценка: 4,5/5 (17 голосов)

Но цемент не является каким-то природным органическим материалом, он производится путем химической комбинации 8 основных ингредиентов в процессе производства цемента. Эти ингредиенты обычно извлекаются из известняка , глины, мергеля, сланца, мела, песка, боксита и железной руды .

Какие ингредиенты входят в состав цемента?

Цемент производится с помощью тщательно контролируемой химической комбинации кальция, кремния, алюминия, железа и других ингредиентов . Обычные материалы, используемые для производства цемента, включают известняк, ракушки и мел или мергель в сочетании со сланцами, глиной, сланцем, доменным шлаком, кварцевым песком и железной рудой.

Какое сырье используется для производства цемента?

Наиболее важным сырьем для производства цемента являются известняк, глина и мергель .Их добывают из карьеров взрывными работами или дроблением с использованием тяжелой техники.

Какие 4 основных компонента бетона?

Из чего чаще всего делают строительный материал? Бетон представляет собой смесь цемента , воздуха, воды, песка и гравия – это так просто! Не совсем. Типичная бетонная смесь состоит примерно из 10% цемента, 20% воздуха и воды, 30% песка и 40% гравия.

В чем разница между цементом и бетоном?

В чем разница между цементом и бетоном? Хотя термины «цемент» и «бетон» часто используются взаимозаменяемо, на самом деле цемент является компонентом бетона .Бетон представляет собой смесь заполнителей и пасты. … Цемент составляет от 10 до 15 процентов бетонной смеси по объему.

26 связанных вопросов найдено

Кто изобрел цемент?

Изобретение портландцемента обычно приписывают Джозефу Аспдину из Лидса, Йоркшир, Англия, который в 1824 году получил патент на материал, изготавливаемый из синтетической смеси известняка и глины.

Как сделать бетон прочнее?

Чтобы сделать бетон более прочным, добавьте больше цемента или меньше песка .Чем ближе вы приближаете соотношение песка к цементу один к одному, тем сильнее становится рейтинг. Этот принцип работает и в обратном направлении.

Что такое конкретный пример?

Объяснение: Конкретный пример — это пример , который можно потрогать или почувствовать, в отличие от абстрактного примера, который не может быть. Допустим, я пытаюсь описать сложение.

Что скрепляет бетон?

Бетон затвердевает и твердеет в результате химического процесса, называемого гидратацией.Вода вступает в реакцию с цементом , который связывает другие компоненты вместе, создавая прочный материал, похожий на камень.

Откуда берется сырье для цемента?

В химическом отношении цемент представляет собой смесь силикатов кальция и небольшого количества алюминатов кальция, которые реагируют с водой и вызывают схватывание цемента. Кальций получают из известняка и глины, аргиллита или сланца в качестве источника кремнезема и глинозема.

Почему цемент называют портландцементом?

Когда он впервые был изготовлен и использован в Англии в начале 19 века, его назвали портландцементом , потому что продукт его гидратации напоминал строительный камень с острова Портленд у побережья Великобритании . Первый патент на портландцемент был получен в 1824 году английским каменщиком Джозефом Аспдином.

Каково значение сырья в цементе?

Для нового цементного завода основным выбором сырья является, как правило, первая и наиболее важная фаза разработки .Если ежедневная поставка известняка не соответствует установленной спецификации, то будущая работа завода будет представлять собой постоянную борьбу за то, чтобы извлечь максимальную пользу из неоптимальной ситуации.

Почему дефицит цемента?

Последнее обновление от генерального директора Builders Merchants Federation Джона Ньюкомба и начальника CPA Питера Кейплхорна, которые также являются сопредседателями рабочей группы по доступности продуктов Совета по строительству, сообщает, что нехватка ряда продуктов, наблюдавшаяся в первой половине года, была продолжается, в связи с продолжается превышение

Встречается ли цемент в природе?

Но цемент не является каким-то естественным органическим материалом — он производится путем химической комбинации 8 основных ингредиентов в процессе производства цемента. Эти ингредиенты обычно извлекаются из известняка, глины, мергеля, сланца, мела, песка, боксита и железной руды.

Что входит в состав цемента Std 7?

В состав цемента входят известь (CaO), глина, кремнезем, а также некоторые другие оксиды алюминия, железа и магния .Гипс (CaSO4, 2h3O) обычно добавляют для регулирования скорости схватывания цемента.

Что такое конкретное предложение?

Примеры конкретных терминов включают ложка, стол, бархатная повязка на глаз, кольцо в носу, маска для носа, зеленый, горячий, ходьба . Поскольку эти термины относятся к объектам или событиям, которые мы можем видеть, слышать, чувствовать, ощущать на вкус или обонять, их значения довольно стабильны.

Что такое конкретная идея?

конкретная идея или термин; слово или понятие, референтом которого является реальная или существующая вещь или экземпляр .

Что значит бетон?

1 : масса, образованная конкрецией или слиянием отдельных частиц вещества в одно тело .2: твердый прочный строительный материал, полученный путем смешивания вяжущего материала (такого как портландцемент) и минерального заполнителя (такого как песок и гравий) с достаточным количеством воды, чтобы цемент схватился и связал всю массу.

Какая самая прочная смесь бетона?

Бетон C40 является самой прочной и долговечной смесью и не зря таунхаусы на продажу в Сан-Диего.

Почему цемент такой твердый?

Вода является ключевым реагентом при гидратации цемента.Включение воды в вещество известно как гидратация. Вода и цемент первоначально образуют цементное тесто, которое начинает реагировать и затвердевать (схватываться). … Это включение воды (гидратация) в продукт, который заставляет бетон схватываться, затвердевать и становиться твердым.

Почему цемент такой прочный?

Процесс кристаллизации приводит к образованию и сгущению все большего количества гидрата силиката кальция до тех пор, пока путь молекул воды не будет заблокирован и в смеси больше не останется пустых, слабых мест.В результате получается очень низкопористая и, следовательно, очень прочная структура.

Что такое природный цемент?

: гидравлический цемент, изготовленный из природного известняка, содержащего до 25 процентов глинистого материала — сравни портландцемент.

История бетона и цемента

Бетон — это материал, используемый в строительстве, состоящий из твердого, химически инертного дисперсного вещества, известного как заполнитель (обычно сделанный из различных видов песка и гравия), который связан цементом и водой.

Заполнители могут включать песок, щебень, гравий, шлак, золу, обожженный сланец и обожженную глину. Мелкий заполнитель (мелкий относится к размеру частиц заполнителя) используется при изготовлении бетонных плит и гладких поверхностей. Крупный заполнитель используется для массивных конструкций или секций из цемента.

Цемент существует намного дольше, чем строительный материал, который мы называем бетоном.

Цемент в древности

Считается, что цемент старше самого человечества, он образовался естественным образом 12 миллионов лет назад, когда обожженный известняк вступил в реакцию с горючим сланцем.Бетон восходит по крайней мере к 6500 г. до н.э., когда Набатея, известная нам сейчас как Сирия и Иордания, использовала предшественник современного бетона для строительства конструкций, которые сохранились до наших дней. Ассирийцы и вавилоняне использовали глину в качестве связующего вещества или цемента. Египтяне использовали известь и гипсовый цемент. Считается, что Набато изобрели раннюю форму гидравлического бетона, который затвердевает под воздействием воды, используя известь.

Принятие бетона в качестве строительного материала изменило архитектуру всей Римской империи, сделав возможными конструкции и конструкции, которые нельзя было построить, используя только камень, который был основным продуктом ранней римской архитектуры.Внезапно стало намного проще строить арки и эстетически амбициозную архитектуру. Римляне использовали бетон для строительства таких достопримечательностей, как Бани, Колизей и Пантеон.

Однако с наступлением Средневековья такие художественные амбиции угасли вместе с научным прогрессом. Фактически, в Темные века многие развитые методы изготовления и использования бетона были утеряны. Бетон не сделает следующих серьезных шагов вперед, пока Темные века не минуют.

Эпоха Просвещения

В 1756 году британский инженер Джон Смитон изготовил первый современный бетон (гидравлический цемент), добавив в цемент гальку в качестве крупного заполнителя и смешав силовой кирпич с цементом. Смитон разработал свою новую формулу бетона, чтобы построить третий маяк Эддистон, но его нововведение привело к огромному всплеску использования бетона в современных конструкциях. В 1824 году английский изобретатель Джозеф Аспдин изобрел портландцемент, который до сих пор остается доминирующей формой цемента, используемого в производстве бетона.Аспдин создал первый настоящий искусственный цемент, обжигая молотый известняк и глину вместе. Процесс обжига изменил химические свойства материалов и позволил Аспдину создать более прочный цемент, чем обычный измельченный известняк.

Промышленная революция

Бетон сделал исторический шаг вперед с включением встроенного металла (обычно стали) для формирования того, что сейчас называется железобетоном или железобетоном. Железобетон был изобретен в 1849 году Жозефом Монье, получившим патент в 1867 году.Монье был парижским садовником, который делал садовые горшки и кадки из бетона, армированного железной сеткой. Железобетон сочетает в себе прочность металла на растяжение или изгиб и прочность бетона на сжатие, чтобы выдерживать большие нагрузки. Монье представил свое изобретение на Парижской выставке 1867 года. Помимо горшков и ванн, Монье продвигал железобетон для использования в железнодорожных шпалах, трубах, полах и арках.

В конечном итоге его использование также включало первый железобетонный мост и массивные конструкции, такие как плотины Гувера и Гранд-Кули.

Цемент — Энциклопедия Нового Света

Этот грузовик для перевозки бетона предназначен для смешивания цемента с заполнителем (например, песком или гравием) и водой для производства бетона.

Цемент, в самом общем смысле этого слова, является связующим, веществом, которое схватывается и твердеет независимо друг от друга и может связывать другие материалы вместе. Название «цемент» восходит к римлянам, которые использовали термин «opus caementitium» для описания каменной кладки, которая напоминала бетон и была сделана из щебня с негашеной известью в качестве связующего.Вулканический пепел и добавки из пылевидного кирпича, которые добавлялись к негашеной извести для получения гидравлического вяжущего, позже назывались цементом, цементом, цементом и цементом. Цементы, используемые в строительстве, характеризуются как гидравлические, или негидравлические.

Наиболее важным применением цемента является производство строительных растворов и бетона — соединение натуральных или искусственных заполнителей с образованием прочного строительного материала, устойчивого к обычным воздействиям окружающей среды.

Гидравлические и негидравлические цементы

Гидравлические цементы представляют собой материалы, которые схватываются и твердеют после соединения с водой в результате химических реакций с водой затворения и после затвердевания сохраняют прочность и устойчивость даже под водой. Ключевым требованием для этого является то, что гидраты, образующиеся при непосредственной реакции с водой, практически нерастворимы в воде. Большинство строительных цементов сегодня являются гидравлическими, и большинство из них основано на портландцементе , , который производится в основном из известняка, некоторых глинистых минералов и гипса в высокотемпературном процессе, который отгоняет углекислый газ и химически объединяет первичные ингредиенты в новые соединения.

Негидравлические цементы включают такие материалы, как (негидравлические) известковые и гипсовые штукатурки, которые должны оставаться сухими, чтобы они набрали прочность, и оксихлоридные цементы, имеющие жидкие компоненты. Известковые растворы, например, «схватываются» только за счет высыхания и очень медленно набирают прочность за счет поглощения углекислого газа из атмосферы с образованием карбоната кальция путем карбонатизации.

Схватывание и твердение гидравлических цементов обусловлено образованием водосодержащих соединений, образующихся в результате реакций между компонентами цемента и водой.Реакцию и продукты реакции называют соответственно фазами гидратации и гидратов или гидратов. В результате немедленно начавшихся реакций может наблюдаться застывание, вначале очень небольшое, но усиливающееся со временем. После достижения определенного уровня этот момент времени называется началом схватывания. Последовательное дальнейшее укрепление называется схватыванием, после которого начинается фаза твердения. Затем прочность на сжатие материала неуклонно возрастает в течение периода, который колеблется от нескольких дней в случае «сверхбыстротвердеющих» цементов до нескольких лет в случае обычных цементов.

История

Раннее использование

Самые ранние строительные цементы так же стары, как строительство, [1] и не были гидравлическими. Везде, где использовались примитивные сырцовые кирпичи, их укладывали вместе с тонким слоем глиняной суспензии. Материалы на основе глины также использовались для штукатурки стен деревянных или плетнево-мазанных сооружений. Известь, вероятно, впервые использовалась в качестве добавки к этим штукатуркам и для стабилизации глинобитных полов. «Мазня», состоящая из грязи, коровьего навоза и извести, образует прочное и водонепроницаемое покрытие из-за коагуляции известью белков коровьего навоза.Эта простая система была распространена в Европе до недавнего времени. С появлением обожженных кирпичей и их использованием в более крупных сооружениях различные культуры начали экспериментировать с более прочными растворами на основе битума (в Месопотамии), гипса (в Египте) и извести (во многих частях мира).

Неясно, где впервые было обнаружено, что комбинация гашеной негидравлической извести и пуццолана образует гидравлическую смесь, но бетон, изготовленный из таких смесей, впервые был широко использован римлянами.В этих бетонах использовались как натуральные пуццоланы (трасса или пемза), так и искусственные пуццоланы (шлифованный кирпич или керамика). Многие превосходные образцы конструкций из этих бетонов все еще стоят, в частности, огромный монолитный купол Пантеона в Риме. Использование конструкционного бетона исчезло в средневековой Европе, хотя слабые пуццолановые бетоны продолжали использоваться в качестве основного заполнения каменных стен и колонн.

Современный цемент

Современные гидравлические цементы начали разрабатываться с началом промышленной революции (около 1700 г.) в связи с тремя основными потребностями:

  • Гидравлические штукатурки для отделки кирпичных зданий во влажном климате
  • Гидравлические растворы для кладки портовых сооружений, в т.ч. контактирующих с морской водой
  • Разработка прочных бетонов

В частности, в Великобритании в период быстрого роста строительный камень хорошего качества становился все более дорогим, и стало обычной практикой строить престижные здания из нового промышленного кирпича и отделывать их штукатуркой. для имитации камня.Для этого отдавалось предпочтение гидравлической извести, но необходимость быстрого схватывания стимулировала разработку новых цементов. Самым известным среди них был «римский цемент» Паркера [2] . Он был разработан Джеймсом Паркером в 1780-х годах и, наконец, запатентован в 1796 году. Фактически, он не был похож ни на один материал, использовавшийся римлянами, но был « Натуральный цемент, получаемый путем обжига септариев — конкреций, которые обнаруживаются в некоторых месторождениях глины и содержат как глинистые минералы, так и карбонат кальция. Обожженные конкреции измельчали ​​в мелкий порошок.Этот продукт, приготовленный в растворе с песком, схватывается через 5-15 минут. Успех «Римского цемента» побудил других производителей разработать конкурирующие продукты путем сжигания искусственных смесей глины и мела.

Джон Смитон внес важный вклад в разработку цемента, когда он планировал строительство третьего маяка Эддистоун (1755-1759) в Ла-Манше. Ему нужен был гидравлический раствор, который застывал бы и набирал силу в течение двенадцати часов между последовательными приливами.Он провел исчерпывающее исследование рынка имеющейся гидравлической извести, посетив их производственные площадки, и отметил, что «гидравличность» извести напрямую связана с содержанием глины в известняке, из которого она изготовлена. Смитон был по профессии инженером-строителем и не стал развивать эту идею дальше. По-видимому, не зная о работе Смитона, тот же принцип был определен Луи Вика в первом десятилетии девятнадцатого века. Затем Вика разработал метод соединения мела и глины в однородную смесь и, обжигая ее, в 1817 году произвел «искусственный цемент».Джеймс Фрост, [3] , работавший в Великобритании, примерно в то же время производил то, что он называл «британским цементом», аналогичным образом, но не получил патента до 1822 года. В 1824 году Джозеф Аспдин запатентовал аналогичный материал, который он называется портландцементом, потому что штукатурка, изготовленная из него, по цвету похожа на престижный портландцемент.

Все вышеперечисленные продукты не могут конкурировать с известково-пуццолановыми бетонами из-за их быстрого схватывания (недостаточное время для укладки) и низкой начальной прочности (требуется многонедельная задержка перед снятием опалубки).Гидравлическая известь, «натуральные» цементы и «искусственные» цементы зависят от содержания в них белита для набора прочности. Белите медленно набирает силу. Поскольку они обжигались при температуре ниже 1250 °C, они не содержали алита, ответственного за раннюю прочность современных цементов. Первый цемент, постоянно содержащий алит, был изготовлен сыном Джозефа Аспдина Уильямом в начале 1840-х годов. Это то, что мы сегодня называем «современным» портландцементом. Из-за атмосферы таинственности, которой Уильям Аспдин окружил свое произведение, другие (например, Вика и И.C. Johnson) претендовали на первенство в этом изобретении, но недавний анализ [4] как его бетона, так и сырого цемента показал, что продукт Уильяма Аспдина, произведенный в Нортфлите, Кент, был настоящим цементом на основе алита. Однако методы Аспдина были «эмпирическим правилом»: Вика отвечает за установление химической основы этих цементов, а Джонсон установил важность спекания смеси в печи.

Инновация Уильяма Аспдина была нелогичной для производителей «искусственных цементов», потому что им требовалось больше извести в смеси (проблема для его отца), потому что им требовалась гораздо более высокая температура печи (и, следовательно, больше топлива) и потому что полученный клинкер был очень твердым и быстро изнашивал жернова, которые были единственной доступной технологией помола того времени.Таким образом, производственные затраты были значительно выше, но продукт схватывался достаточно медленно и быстро набирал прочность, что открывало рынок для использования в бетоне. Использование бетона в строительстве быстро росло с 1850 года и вскоре стало доминирующим применением цемента. Таким образом, портландцемент начал играть свою главенствующую роль.

Типы современного цемента

Компания Blue Circle Southern Cement работает недалеко от Берримы, Новый Южный Уэльс, Австралия.

Портландцемент

Цемент получают путем нагревания известняка с небольшими количествами других материалов (например, глины) до 1450 °C в печи.Полученное твердое вещество, называемое «клинкер», затем измельчают с небольшим количеством гипса в порошок, чтобы получить «обычный портландцемент», наиболее часто используемый тип цемента (часто называемый OPC).

Портландцемент является основным компонентом бетона, строительных растворов и большинства неспециализированных растворов. Чаще всего портландцемент используется для производства бетона. Бетон представляет собой композитный материал, состоящий из заполнителя (гравия и песка), цемента и воды. В качестве строительного материала бетон может быть отлит практически в любой желаемой форме, а после затвердевания может стать конструкционным (несущим) элементом.Портландцемент может быть серым или белым.

Смеси портландцемента

Они часто доступны в виде межмолотых смесей от производителей цемента, но аналогичные составы часто также смешиваются из молотых компонентов на бетоносмесительных установках. [5]

Портландцемент для доменных печей содержит до 70 процентов молотого гранулированного доменного шлака, остальное портландклинкер и немного гипса. Все композиции обладают высоким пределом прочности, но с увеличением содержания шлака снижается начальная прочность, повышается сульфатостойкость и снижается тепловыделение.Используется как экономичная альтернатива сульфатостойким и низкотемпературным портландцементам. [6]

Зола-портландцемент содержит до 30% золы-уноса. Летучая зола является пуццолановой, поэтому предельная прочность сохраняется. Поскольку добавление летучей золы позволяет снизить содержание воды в бетоне, можно также сохранить раннюю прочность. Там, где доступна дешевая летучая зола хорошего качества, она может быть экономичной альтернативой обычному портландцементу. [7]

Портланд-пуццолановый цемент включает зольный цемент, поскольку зольная пыль является пуццоланом, но также включает цементы, изготовленные из других природных или искусственных пуццоланов.В странах, где имеется вулканический пепел (например, в Италии, Чили, Мексике, на Филиппинах), эти цементы часто используются чаще всего.

Портландцемент с силикагелем. Добавление микрокремнезема может обеспечить исключительно высокую прочность, и иногда производятся цементы, содержащие 5-20 процентов микрокремнезема. Однако микрокремнезем чаще всего добавляют в портландцемент в бетономешалке. [8]

Кладочные цементы используются для приготовления кладочных растворов и штукатурки, их нельзя использовать в бетоне.Обычно это сложные запатентованные рецептуры, содержащие портландклинкер и ряд других ингредиентов, которые могут включать известняк, гашеную известь, воздухововлекающие добавки, замедлители схватывания, гидрофобизаторы и красители. Они разработаны для получения рабочих растворов, которые позволяют быстро и последовательно выполнять кладочные работы. Тонкие вариации цемента для каменной кладки в США — это пластиковые цементы и штукатурные цементы. Они предназначены для создания контролируемой связи с кирпичными блоками.

Расширяющиеся цементы содержат, помимо портландклинкера, расширяющиеся клинкеры (обычно сульфоалюминатные клинкеры) и предназначены для компенсации эффектов усадки при высыхании, которая обычно наблюдается при использовании гидравлических цементов.Это позволяет изготавливать большие плиты перекрытий (до 60 м2) без деформационных швов.

Белые смешанные цементы могут быть изготовлены с использованием белого клинкера и белых дополнительных материалов, таких как метакаолин высокой чистоты.

Цветные цементы используются в декоративных целях. В некоторых стандартах допускается добавление пигментов для получения «цветного портландцемента». В других стандартах (например, ASTM) пигменты не допускаются в состав портландцемента, а цветные цементы продаются как «смешанные гидравлические цементы».»

Непортландские гидравлические цементы

Цементы пуццоланово-известковые. Смеси молотого пуццолана и извести — это цементы, используемые римлянами, и их можно найти в сохранившихся римских сооружениях (например, в Пантеоне в Риме). Они медленно набирают силу, но их конечная сила может быть очень высокой. Продукты гидратации, обеспечивающие прочность, в основном такие же, как и продукты портландцемента.

Цементы шлако-известковые. Измельченный гранулированный доменный шлак сам по себе не является гидравлическим, а «активируется» добавлением щелочей, наиболее экономичным является использование извести.По своим свойствам они аналогичны пуццолановым известковым цементам. В качестве цементного компонента эффективен только гранулированный шлак (т. е. закаленный в воде стеклообразный шлак).

Суперсульфатные цементы. Они содержат около 80 процентов молотого гранулированного доменного шлака, 15 процентов гипса или ангидрита и немного портландцемента или извести в качестве активатора. Они обеспечивают прочность за счет образования эттрингита с медленным ростом прочности, аналогичным портландцементу. Они проявляют хорошую устойчивость к агрессивным агентам, в том числе к сульфатам.

Цементы на основе алюмината кальция представляют собой гидравлические цементы, изготовленные в основном из известняка и бокситов. Активными ингредиентами являются алюминат монокальция CaAl 2 O 4 (CA в обозначении химика цемента) и майенит Ca 12 Al 14 O 33 (C 12 6 in CCN 70 A ). Прочность формируется за счет гидратации до гидратов алюмината кальция. Они хорошо приспособлены для использования в огнеупорных (жаропрочных) бетонах, например, для футеровки печей.

Сульфоаламинатные цементы из клинкеров, которые включают в себя YE’ELIMITE (CA 4 (ALO 2 ) 6 SO 4 или C 4 A 3 S¯ {\ DisplayStyle {\ \ бар {\ mathrm {S} }}} в обозначениях химика цемента) в качестве первичной фазы. Они используются в расширяющихся цементах, в цементах со сверхвысокой ранней прочностью и в цементах с низким энергопотреблением. В результате гидратации образуется эттрингит, а специальные физические свойства (такие как расширение или быстрая реакция) достигаются за счет регулирования доступности ионов кальция и сульфата.Их использование в качестве низкоэнергетической альтернативы портландцементу было впервые применено в Китае, где производится несколько миллионов метрических тонн в год. известняк (который должен быть эндотермически декарбонизирован) в смеси. Кроме того, более низкое содержание известняка и более низкий расход топлива приводят к выбросу CO 2 примерно в два раза меньше, чем при использовании портландклинкера. Однако выбросы SO 2 обычно значительно выше.

«Природные» цементы соответствуют некоторым цементам допортландской эпохи, производимым путем обжига глинистых известняков при умеренных температурах. Уровень глинистых компонентов в известняке (около 30-35 процентов) таков, что большое количество белита (минерал с низкой ранней прочностью и высокой поздней прочностью в портландцементе) образуется без образования избыточного количества свободной извести. Как и любой природный материал, такие цементы обладают очень разнообразными свойствами.

Геополимерные цементы производятся из смесей водорастворимых силикатов щелочных металлов и алюмосиликатных минеральных порошков, таких как летучая зола и метакаолин.

Экологические и социальные воздействия

Производство цемента оказывает воздействие на окружающую среду на всех стадиях процесса. К ним относятся выбросы загрязняющих веществ в атмосферу в виде пыли, газов, шума и вибрации при работе машин и при проведении взрывных работ в карьерах, ущерб сельской местности от разработки карьеров. Широко используется оборудование для снижения выбросов пыли при разработке карьеров и производстве цемента, все более широкое применение получает оборудование для улавливания и разделения выхлопных газов.Охрана окружающей среды также включает реинтеграцию карьеров в сельскую местность после того, как они были закрыты, путем их возвращения в природу или рекультивации.

Климат

Производство цемента способствует выбросу парниковых газов как непосредственно за счет образования двуокиси углерода при нагревании карбоната кальция с образованием извести и двуокиси углерода, [10] , так и косвенно за счет использования энергии, особенно если энергия поступает из ископаемого топлива.Цементная промышленность производит 5 процентов глобальных антропогенных выбросов CO2, из которых 50 процентов приходится на химические процессы, а 40 процентов — на сжигание топлива. [11]

Топливо и сырье

Цементный завод потребляет от 3000 до 6500 МДж топлива на метрическую тонну произведенного клинкера, в зависимости от сырья и используемого процесса. Большинство цементных печей сегодня используют в качестве основного топлива уголь и нефтяной кокс, и в меньшей степени природный газ и мазут. Отобранные отходы и побочные продукты с восстанавливаемой теплотворной способностью можно использовать в качестве топлива в цементной печи, заменяя часть традиционных ископаемых видов топлива, таких как уголь, если они соответствуют строгим требованиям.Отборные отходы и побочные продукты, содержащие полезные минералы, такие как кальций, кремнезем, глинозем и железо, могут использоваться в качестве сырья в печи, заменяя сырье, такое как глина, сланец и известняк. Поскольку некоторые материалы имеют как полезное минеральное содержание, так и извлекаемую теплотворную способность, различие между альтернативными видами топлива и сырьем не всегда ясно. Например, осадок сточных вод имеет низкую, но значительную теплотворную способность и при сгорании образует золу, содержащую полезные ископаемые в клинкерной матрице. [12]

Локальные воздействия

Производство цемента имеет значительные положительные и отрицательные последствия на местном уровне. С положительной стороны, цементная промышленность может создавать рабочие места и возможности для бизнеса для местного населения, особенно в отдаленных районах развивающихся стран, где мало других возможностей для экономического развития. Негативные воздействия включают нарушение ландшафта, пыль и шум, а также нарушение местного биоразнообразия в результате добычи известняка (сырья для цемента).

Цементный бизнес

В 2002 году мировое производство гидравлического цемента составило 1 800 миллионов метрических тонн. В тройку крупнейших производителей вошли Китай с 704 тоннами, Индия с 100 тоннами и Соединенные Штаты с 91 миллионом метрических тонн, что в сумме составляет около половины общемирового объема трех самых густонаселенных штатов мира.

За последние 18 лет Китай стабильно производил больше цемента, чем любая другая страна мира. […] Экспорт цемента из Китая достиг пика в 1994 году, когда было отгружено 11 миллионов тонн, и с тех пор неуклонно снижается.В 2002 г. из Китая было экспортировано всего 5,18 млн. тонн. Китайский цемент, предлагаемый по цене 34 доллара за тонну, вытесняет себя с рынка, поскольку Таиланд просит всего 20 долларов за то же качество. [13]

Ожидается, что спрос на цемент в Китае будет увеличиваться на 5,4 процента в год и превысит 1 миллиард метрических тонн в 2008 году, что обусловлено медленным, но устойчивым ростом расходов на строительство. Цемент, потребляемый в Китае, составит 44 процента мирового спроса, и Китай останется крупнейшим в мире национальным потребителем цемента с большим отрывом. [14]

По оценкам, в 2006 году Китай произвел 1,235 миллиарда метрических тонн цемента, что составляет 44 процента от общего объема производства цемента в мире.

См. также

Примечания

  1. ↑ ПК Хьюлетт (редактор), Lea’s Chemistry of Cement and Concrete, 4-е издание (Лондон: Арнольд, 1998, ISBN 0340565896).
  2. ↑ А.Дж. Фрэнсис, Цементная промышленность 1796–1914: история (Ньютон Эббот, Великобритания: Дэвид и Чарльз, 1977, ISBN 0-7153-7386-2).
  3. ↑ Фрэнсис (1977), глава 5.
  4. ↑ Хьюлетт (1998), глава 1.
  5. ↑ С.Х. Косматка и В.К. Panarese, Проектирование и контроль бетонных смесей (Скоки, Иллинойс: Portland Cement Association, 1998, ISBN 0-89312-087-1).
  6. ↑ Федеральное управление автомобильных дорог США, Измельченный гранулированный доменный шлак. Проверено 24 июня 2008 г.
  7. ↑ Федеральное управление автомобильных дорог США, летучая зола. Проверено 24 июня 2008 г.
  8. ↑ Федеральное управление автомобильных дорог США, Silica Fume.Проверено 24 июня 2008 г.
  9. ↑ Г.К. Пока, Portland Cement, 2-е издание (Лондон: Томас Телфорд, 1997, ISBN 0727727664).
  10. ↑ Управление энергетической информации, Отчет о выбросах парниковых газов. Проверено 25 июня 2008 г.
  11. Всемирный совет предпринимателей по устойчивому развитию, Инициатива устойчивого развития производства цемента: отчет о ходе работы. Проверено 24 июня 2008 г.
  12. ↑ Всемирный совет предпринимателей по устойчивому развитию, Руководство по выбору и использованию топлива и сырья в процессе производства цемента.Проверено 24 июня 2008 г.
  13. ↑ Yan, Li Yong 2004. Путь Китая вперед вымощен цементом. Азия Таймс. Проверено 24 июня 2008 г.
  14. ↑ Cement Americas, спрос на цемент в Китае превысит 1 миллиард тонн в 2008 г. Дата обращения 24 июня 2008 г.

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

  • Бхатти, Джавед И., Ф. МакГрегор Миллер и Стивен Х. Косматка. 2004. Инновации в производстве портландцемента. Скоки, Иллинойс: Ассоциация портландцемента.ISBN 9780893122348.
  • До свидания, Г.К. 1999. Портландцемент, 2-е издание. Лондон: Томас Телфорд. ISBN 0727727664.
  • Хьюлетт, П.К. изд. 1998. Химия цемента и бетона Леа, 4-е издание. Лондон: Арнольд. ISBN 0340565896.
  • Лохер, Фридрих Вильгельм. 2006. Принципы производства и применения цемента. Дюссельдорф, Германия: Verlag Bau + Technik GmbH.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 20 января 2017 г.

Кредиты

New World Encyclopedia автора и редактора переписали и дополнили статью Wikipedia в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно быть выполнено в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа.Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Как производится цемент? Любопытные факты, которые должны знать все дети

Цемент является неотъемлемой частью производственного процесса во всем мире.

Цемент является наиболее распространенным типом вяжущего, используемого для скрепления всего на строительной площадке. Он производится путем измельчения различных богатых минералами пород и смешивания их с такими веществами, как песок, гравий и раствор для производства бетона.

Цемент представляет собой химическую комбинацию нескольких минералов, таких как кальций, алюминий, кремний и железная руда. Цементная промышленность велика, она производит миллионы тонн цемента стоимостью в миллиарды. Цемент из известняка, также известный как портландцемент, является наиболее распространенным типом цемента в мире.Этот тип цемента производится в результате сложного процесса добычи богатого минералами сырья из карьера и его измельчения в мелкий порошок. Процесс их обжига во вращающихся печах помогает разрушить химическую связь материалов. При этом получается порошкообразный горячий клинкер, который затем охлаждают и добавляют к другим веществам для производства цемента.

В древние времена римляне начали производить цемент, смешивая вулканические породы с известью. Этот тип цемента известен как римский цемент.С тех пор многие разные цивилизации использовали цемент. Цемент не только помогает в строительстве, но также используется в качестве клея. Например, резиновый клей производится путем соединения полимеров с растворителями. Это разновидность жевательной резинки.

Читайте дальше, чтобы узнать больше. Если вам нравится то, что вы читаете, посмотрите, как делается картон и как делается медь.

Как производят цемент из известняка?

Несколько типов полезных ископаемых используются для производства цемента, включая известняк, глину и гипс.

Их измельчают в порошкообразную форму, называемую сырой мукой. Твердые породы, такие как известняк, извлекаются с помощью процесса, называемого взрывными работами. Сырьевая смесь нагревается в цементной печи при очень высокой температуре, в среднем около 2642 F (1450 C). Достаточно высокой температуры в печи, чтобы разорвать химические связи между молекулами сырья. В результате получается твердое вещество, называемое клинкером. Клинкер измельчают на мельнице и смешивают с гипсом для получения цемента. Качество производимого клинкера зависит от качества сырья.Если сырье будет некачественным, это скажется на прочности постройки.

Как производится цементный порошок?

Цемент представляет собой мелкий порошок, который производится путем смешивания нескольких природных материалов в печи. Компоненты, добытые в карьерах и измельченные на цементных заводах, определяют качество бетона, используемого в строительстве.

Цемент производится путем смешивания сырьевых материалов, таких как известняк, глина и песок, во вращающейся печи и нагревания их при очень высокой температуре.В результате получается клинкер, который затем вынимают из вращающейся печи и охлаждают. После этого его измельчают в цементной мельнице для получения цементного порошка. Горящее топливо вместе с выбросами природного газа от горячего сырья нагревает печь. Измельченный цемент смешивают с водой, камнями и песком, чтобы сформировать бетонный материал.

Как производят портландцемент

Портландцемент — наиболее распространенный тип цемента в мире строительства. Он был разработан из гидравлической извести в начале 19 века.Основным компонентом, используемым при производстве портландцемента, является известняк, который добывается взрывными работами в карьерах.

Сырье, используемое в этом процессе, называется сырьевой мукой. Конечный продукт, получаемый путем измельчения сырьевой муки в цементной печи и нагревания ее при высокой температуре, известен как клинкер. Это сырье составляет 90% производства портландцемента. Клинкеры определяют качество цемента. Современный бетон производится путем смешивания клинкера с водой и другими заполнителями на цементных заводах или в промышленности.Основными компонентами, используемыми для производства портландцементного клинкера, являются известняк и алюмосиликат. Некоторые другие вторичные материалы, используемые в производстве цемента, включают железную руду, песок, глину и летучую золу. Портландцемент также производится мокрым способом, известным как фиброцемент. В этом процессе суспензия получается путем добавления воды к материалам, полученным из карьера, и измельчения их до состояния пасты. Цемент бывает разного качества, каждый из них транспортируется отдельно в силосах на складе.

Как делают асфальтовый цемент

Асфальтовый цемент — один из старейших видов цемента, который использовался при строительстве стен цивилизации Мохенджо-Даро. Основное сырье, используемое для производства асфальтового вяжущего, получают путем перегонки нефти. Поскольку ресурсы нефти сократились, производство этого цемента также сократилось.

Асфальт представляет собой полужидкое вещество черного цвета, получаемое как остаток в процессе перегонки нефти.Эластичный и вязкий характер асфальта полезен для производства цемента. Добавление асфальта к бетону — отличный метод для возведения основания конструкций. Асфальт также можно смешивать с цементом и бетоном, чтобы получить качественную смолу для строительства дорог.

Здесь, в Kidadl, мы тщательно подготовили множество интересных семейных фактов, которые понравятся всем! Если вам понравились наши предложения по любопытным детским фактам о том, как делается цемент, то почему бы не взглянуть на то, почему кошек тошнит, или мурлыкать факты о оборванных котах, которые понравятся детям.

Что такое портландцемент и как его производят?

Портландцемент (PC) представляет собой мелкий порошок, который производится путем нагревания известняка и глинистых минералов в печи с образованием клинкера. Клинкер перемалывается в мелкий порошок с добавлением небольшого количества других материалов. Это самый распространенный вид цемента в мире. Он используется в качестве основного ингредиента бетона, раствора, штукатурки и т. д. Он назван портландцементом из-за его сходства с портландским камнем, который был найден на острове Портленд в Дорсете, Англия.

1. Известняковые породы (CaCO3 > 75%, такие как известняк, мергель, мел)

2. Глинистые породы (CaCO3 < 40%, такие как глина и сланцы)

глинистый известняк, глинистый мергель)

 

Для производства поликарбоната могут использоваться материалы любых двух из этих групп, но они должны содержать в надлежащем виде и пропорциях известь, кремнезем и глинозем.

 

Химический состав портландцемента

Сырье, используемое при производстве портландцемента, в основном состоит из извести, кремнезема, глинозема и оксида железа.

В цементе содержание оксида составляет около 90%. Оксидный состав обычного портландцемента приведен ниже:

C

60613

Silica

S

08

3

K

0.5-1

3

Оксид

Оксид

Собели

8

Подходящие пределы состава (в%)

Lime

CAO

3

C

60-66

SiO2

19-25

ALUMINISE

3

3

3-8

Fe2O3

F

1-5

Магнезия

MgO

М

90 613

0-5

Alkalies

Soda

Na2o

N

0.5-1

K2O

K

Триоксида серы

So3

1-3

8

Пункт

процент

процент

СаО 2. SiO 2 3. Al2O3 6

0,1

S.no

1.

63,6

20,7

4.

2.4

5.

SO3

1,4

6.

mgO

3

2,4

70607

Na2o

0,1

8.

K2O

0,7

9.

Потеря на зажигание

1,3

10.

Нерастворимый остаток

0.3

11.

Бесплатные CAO

1,1

1,1

При нагреве сырья в печи оксиды взаимодействуют друг с другом и образуют более сложные соединения. Портландцемент состоит из 4 основных химических соединений. Эти четыре соединения приведены в таблице ниже:

химической формулы

процент

процент

C3S 2CaO.SiO2 C2S

8

9

Triciccium силикат

3CaO.SiO2

51

дикальцийсиликат

23

трехкальциевого алюмината

3CaO. AL2O3

8

07

4cao.al2o3.fe2O3

C4AF

9

1.Трехкальциевый силикат

Быстро затвердевает при добавлении воды и обеспечивает начальное схватывание и раннюю прочность.

2. Двухкальциевый силикат

Медленно затвердевает. Влияние C3S на силу увеличивается с возрастом старше одной недели.

 3. Алюминат трикальция

В первые несколько недель способствует развитию силы. Он гидратируется первым среди всех четырех соединений ПК. Поскольку он производит сильное тепло, а также вступает в реакцию с почвой и водой с концентрацией сульфатов от умеренной до высокой, он считается наименее желательным компонентом ПК.

4. Алюмоферрит тетракальция

Он очень быстро гидратируется, но очень мало влияет на прочность бетона. Он снижает температуру клинкера, то есть температуру, при которой образуется клинкер.

Производство портландцемента (ПЦ)

 

 

  1. Сначала сырье, полученное из источника, измельчается до размера мелких частиц.
  2. Сырье смешивают и смешивают таким образом, чтобы получить однородный химический состав, содержащий карбонат кальция (CaCO3), диоксид кремния (SiO2), оксид алюминия (Al2O3), оксид железа (Fe2O3) и т. д.
  3. Теперь смешанная сырьевая смесь нагревается до температуры, при которой вся влага из нее выходит в виде пара или водяного пара.
  4. Сухую сырьевую смесь нагревают до 8000С. При этой температуре происходит диссоциация карбоната кальция на оксид кальция (известный как свободная известь) и углекислый газ, который выделяется в виде газа.
  5. При повышении температуры выше 8000С начинается образование основных активных соединений портландцемента. А завершение этого процесса происходит при 1400-16000С.Конечным продуктом, который мы получаем, является ПК клинкер. Обычно 1 тонна клинкера производится из 1,8 тонны сырья.
  6. Цементный клинкер, полученный таким образом, охлаждают до температуры от 60 до 1500°C и затем складируют.
  7. После этого клинкер измельчают до заданной крупности с добавлением небольшого количества гипса. Добавленный гипс контролирует время схватывания готового цемента.
  8. Наконец, готовый цемент хранится в силосах в течение короткого периода времени, прежде чем он будет отправлен клиентам.

 Различные этапы производства портландцемента:

 

  • Дробление, сортировка и складирование сырья.
  • Расчет доли сырья.
  • Приготовление сырьевой смеси купажированием
  • Подача сырьевой смеси во вращающуюся печь.
  • 100 C: Испарение свободной воды.
  • 150-300°C: Испарение более прочно связанной воды.
  • 600 градусов C: MgCO3 —> MgO + CO2
  • 900 градусов C: CaCO3 —> CaO + CO2
  • Начинается реакция между известью и глиной.
  • 1300°C: Начало образования основных соединений.
  • 1400-1600°С: температура завершения (формы клинкера, содержащие C3A, C2S, C3S, C4AF)
  • Охлаждение и хранение клинкера.
  • Клинкер измельчают с гипсом.
  • Хранение и реализация цемента.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.