Remontoff23.ru

Про Ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

З чого роблять цементу

Як і з чого роблять цемент? Опис, фото і відео

Будівельні матеріали з’явилися в той момент, коли на зорі нашої цивілізації перші люди почали будівництво будинків і укріплень. З плином часу людство шукало матеріали, що володіють великою міцністю і доступністю в будь-якому місці проживання. Після тривалих пошуків і експериментів було виявлено, що мелкодробленый вапняк і гіпс, при змішуванні з водою і мінералами, набуває особливі в’яжучі властивості.

Після затвердіння утворює монолітне з’єднання мають характеристики твердого каменю. З того моменту цемент почали виробляти у великих кількостях і використовувати в будівництві великих і маленьких споруд. Проходячи черговий раз повз будівлі з каменю і металу, ми часто задаємося питанням: «Так як же роблять цемент?»

Цікавий факт: в період побудови Єгипетських пірамід, фараони використовували технологію схожу на виробництво бетону. Суміш подрібненого вапняку і кам’яної крихти заливали водою і перетворювали в монолітні кам’яні блоки.

З чого роблять цемент?

Кар’єр вапняку та глини

Перший етап виробництва починається у вапняковому кар’єрі, коли з допомогою гірничодобувних машин з грунту вилучають компоненти майбутнього цементу. Щоб будівельний матеріал мав необхідну міцність, для виробництва вибирають вапняк, який лежить близько до поверхні. В його складі, у великій кількості, присутні кремній, залізо і окис алюмінію. Якщо копати глибше, то порода буде чистіше, але з великим вмістом вуглекислого кальцію. Видобутий камінь, за необхідності, сортують та відправляють на виробництво, де міняють пропорції, щоб отримати цемент різних марок.

Обробка вапняку

Схема заводу з виробництва цементу

На заводі з виробництва цементу, породу вивантажують в апарат для первинного дроблення каменів. Великі валуни під впливом тугої сили в кілька тонн, поступово подрібнюються до розміру тенісного м’яча і надходять на конвеєр. Дрібні і великі камені направляються на вторинне дроблення, де вони зменшуються до розмірів м’ячика для гольфу і в дрібний порошок. Вапняк, з різним відсотком вмісту вуглекислого кальцію, обробляється окремо.

Схема лінії з подрібнення та сушіння вапняку: 1 – живильник стрічковий ПЛ-650; 2 – магнітний сепаратор; 3 – сушильний комплекс; 4 – елеватор; 5 – витратний бункер з шиберной головкою; 6 – живильник стрічковий ПЛ‑500; 7 – млин МЦВ-3; 8 – млин роторно-струменевий МРС-2/770; 9 – циклон-бункер ЦБ-4,5; 10 – пиловловлювач ПЦ II‑2,0 з бункером; 11 – фільтр рукавний ФРІ-60; 12 – живильник секторний ПС-1В; 13 – вентилятор ВВД; 14 – вентилятор середнього тиску; 15 – шиберні засувки; 16 – компресор.

Це необхідно для подальшого їх змішування в різних пропорціях і за певною технологією, щоб виробляти цемент різних марок.

Сортування і шліфування

Дрібний вапняк, з допомогою сортувального навантажувача, розміщують в сухі склади, захищені від вологи і перепадів температури. Формуються купи з сировинної суміші різного складу, готові до етапу шліфування. По конвеєру дроблений камінь надходить в шліфувальну машину – вальцьові млин, в якій утворюється вапняковий пил.

Читайте так же:
Цементный раствор с гранитной крошкой

Змішування

Мокрий спосіб виробництва цементу

Щоб створити цемент різних марок, до підготовленої породі додають залізо, двоокис алюмінію і кремній. Склад і кількість добавок визначається після хімічного дослідження вапняку. Ролер рівномірно перемішує складові цементу, до отримання однорідного порошку без каменів. По завершенню процесу готову суміш направляють на термічну обробку.

Термічна обробка

Порошок відправляють в піч, в якій під впливом температури 800°С, у кам’яній борошні починається процес хімічного з’єднання мінеральних компонентів. Після проведення першої термічної обробки, його відправляють в кальцинатор, де з допомогою хімічної реакції, за кілька секунд прибирають 95 – 97% двоокису вуглецю і відокремлюють вапно. Далі суміш відправляють в обертову циліндричну піч, в якій її повільно перемішують під впливом температури в 1500 – 1800°С.

При тривалому впливі високої температури, порошок перетворюється в скловидні утворення під назвою «клінкери». По виходу з печі клінкери охолоджують до 60 – 80°С, відправляють в накопичувач і далі на дроблення.

Остаточне дроблення

Млин для клінкеру

Клінкер поміщається в обертовий барабан, з металевими кульками всередині. До вмісту додають гіпс, кількість якого залежить від марки цементу. Під впливом обертальних рухів і переміщення кульок, суміш подрібнюється до порошкоподібної форми – це і є готовий цемент.

Цікавий факт: сплеск виробництва бетону розпочався у 19 столітті після того, як у 1824 Джозеф Эспдин запатентував цемент під назвою «Портландцемент» має міцність природного каменю.

Виробництво цементу проходить на спеціалізованих заводах з використанням сили тертя та термічної енергії. При цьому, вапнякові породи повільно перетворюються в цемент. По завершенню технологічного процесу, готовий продукт можна використовувати для будівництва будь-яких конструкцій, великих і маленьких розмірів.

З чого роблять цемент

З чого роблять цемент

Цемент ― один з основних матеріалів при будівництві, це спеціальне скорозшивач з мінеральних компонентів, які при затвердінні утворюють дуже міцний, твердий матеріал. Цемент виробляють з різної сировини в залежності від регіону.

Основна сировина для виробництва цементу

Цемент роблять із спеціального цементного клінкеру, який являє собою результат випалу основного мінерального сировини, що добувається в природних умовах або изготавливаемого штучними способами. Сировинними матеріалами для цементу можуть бути глинисті і карбонатні породи. Глинисті породи ― це глина, суглинок, лес, глинистий сланець, лесовидні суглинки та інші породи.

Глина при додаванні вологи розбухає і стає пластичною, що важливо для якісного цементу. Всі ці види глинистих порід трохи розрізняються за своїми властивостями. Наприклад, суглинок містить багато піщаних речовин, а глинисті сланці щільні і тверді, складаються з пластинок, мають меншу вологість. Лес пористий і рихлий, має в своєму складі кварц, польовий шпат та інші матеріали. Карбонатні породи включають в себе крейда, вапняк, мергель та інші вапнякові, карбонатні і доломітові матеріали.

Залежно від складу, властивостей та якості цієї сировини виходить цемент з різними особливостями.

Наприклад, кристалічні породи гірше для виробництва цементу, так як вони вступають у взаємодію з іншими елементами під час випалу.
Найчастіше для створення цементу використовують крейду, який легко розтирається і подрібнюється. Мергель застосовується для виробництва цементу, який потрібен при влаштуванні камінів і печей: цей матеріал є перехідним між глинистими і вапняковими. Крім основної сировини, в цемент додають додаткові інгредієнти, які змінюють властивості продукту.
Це може бути гіпс, флюорит, натрій, апатит, фосфогіпс та інші матеріали, а також глиноземисті, гліносодержащіе добавки.

Читайте так же:
Цемент марки 400 как приготовить бетон

Виробництво цементу

Перший етап виробництва цементу ― виготовлення клінкера з основної сировини допомогою випалу. Це найдорожча стадія, так як на здобич матеріалів йде близько 70% вартості виготовлення цементу. Для того щоб знайти потрібні породи, потрібно знести (зазвичай за допомогою динаміту) верхню частину вапнякової гори і відкрити шар порід, який зазвичай зустрічається на глибині 10 метрів. Добутий матеріал подрібнюють, змішують з добавками і обпалюють. Далі клінкер ще подрібнюється важкими сталевими кулями, поки з нього не виходить порошок, який потрібно добре висушити, потім в нього додаються інші інгредієнти ― це друга стадія процесу виробництва цементу.

З чого роблять цемент?

Цемент – в’язка субстанція, яка має властивість тверднути у воді і на відкритому повітрі. Розберемося, з чого роблять цемент. Він утворюється шляхом подрібнення клінкеру, гіпсу і спеціальних добавок. Клінкер – це результат випалення сировинної суміші, яка включає в себе вапняк, глину та інші матеріали (доменний шлак, нефеліновий шлам, мергель). Інгредієнти беруть у певному співвідношенні, що забезпечує утворення силікатів кальцію, алюмоферритной і алюмінатний фаз.

Вперше патент на цемент був зареєстрований у 1824 році, в Англії, Д. Аспиндом. Тоді автор патенту змішував пил винищити з глиною, обробляв суміш за допомогою високої температури. В результаті отримував сірий клінкер. Далі матеріал размалывался і заливався водою.

Склад цементу

З чого складається цемент сьогодні? Раніше клінкер – це основний компонент, що входить до складу цементу. Саме від нього залежать властивості і міцність будівельного матеріалу. Крім того, до складу входять активні мінеральні добавки (15%) у відповідності зі стандартами виробництва. Вони незначно впливають на основні властивості і технічні характеристики будівельного матеріалу. Якщо збільшити кількість добавок до 20%, то властивості цементу будуть дещо змінені, а називатися він буде пуцолановий цементом.

Об’ємна вага цементу в рассыпанном стані становить 900-1300 кг/куб м, ущільненому – до 2000 кг/куб. м. Розраховуючи місткість складів для зберігання, вага цементу дорівнює 1200 кг/куб. м. Випуск цементу без добавок регламентує ГОСТ 10178-76, з добавками – ГОСТ 21-9-74.

Основні властивості

В залежності від того, з чого зроблений цемент, матеріал має різні властивості. До основних з них відносяться:
1. Міцність. Це параметр, який відповідає за руйнування матеріалу під впливом певних умов. В залежності від механічної міцності, виділяють чотири типи цементу: 400, 500, 550 і 600.
2. Період застигання. Визначається шляхом укладання цементного тіста нормальної густоти на рівну поверхню – цемент має рівномірно змінювати свій об’єм при висиханні. Інакше його можна буде застосовувати в будівництві зважаючи можливих руйнувань покриття в результаті надмірної напруги. Зміни обсягу перевіряються шляхом кип’ятіння застиглих коржів з цементу.
3. Зернистість помелу. Параметр впливає на швидкість висихання і міцність. Чим дрібніше помел, тим краще і міцніше цемент, особливо на першому етапі затвердіння. Зернистість помелу визначається питомою поверхнею частинок, які входять до складу 1 кг цементу, і коливається в межах 3000-3200 кг/куб. м.
4. Щільність. Витрати води для створення суміші. Це кількість води при замішуванні, необхідне для нормальної укладання і висихання матеріалу. Щоб скоротити її витрати і підвищити пластичність цементу, застосовують пластифікуючі органічні і неорганічні речовини. Приміром, сульфідно-дріжджову бражку.
5. Стійкість до морозів. Параметр дозволяє визначити здатність витримувати тимчасове заморожування води, внаслідок якого її об’єм збільшується на 8-9%. Вода тисне на стінки цементного (бетонного покриття, а це, в свою чергу, порушує структуру розчину, поступово руйнуючи його.
6. Зчеплення з арматурою.
7. Тепловиділення – в процесі застигання цементу виділяється тепло. Якщо це відбувається повільно і поступово, то покриття застигає рівномірно, без появи тріщин. Кількість і швидкість виділення тепла можна зменшити шляхом використання спеціального мінералогічного складу, який додають у розчин.

Читайте так же:
Гипсо цементные наливные полы

Види цементу

Сьогодні проводиться безліч видів цементу. Те, з чого складається цемент, більшою мірою впливає на його властивості. В залежності від сировинної основи, виділяють такі види цементу:
• вапняний;
• мергелістий;
• глинистий цемент з добавками шлаку і бокситу. Його особливість – водонепроникність, морозостійкість, вогнестійкість.

В основному при виготовленні цементу застосовують глинисті і карбонатні сполуки. Іноді – штучне сировину (відходи, шлаки) або інші природні матеріали (залишки глинозему).

Розрізняють портландцемент і шлакопортландцемент. Портландцемент швидко твердіє і може містити у своєму складі мінеральні добавки від 10 до 15%. Клінкер і гіпс (основні компоненти), що входять до його складу, обпалюють при температурі 1500 градусів Цельсія. Портландцемент активно застосовують для проведення сучасних будівельних робіт. Його головною властивістю є здатність перетворюватися в тверду кам’яну брилу навіть при взаємодії з водою.

Крім портландцементу і шлакопортландцементу, розрізняють наступні види цементу:
• гідравлічний;
• напружує – має властивість швидко схоплюватися і висихати;
• тампонажний – призначений для бетонування газових і нефтескважин;
• декоративний (білий);
• сульфатостійкий – його відмітна особливість – низька швидкість затвердіння і підвищена морозостійкість.

Сфери використання

Дуже часто цемент застосовують у будівництві для створення бетону і армованих конструкцій. Марка 400 використовується для заливки фундаменту і споруди балок перекриттів у висотних будівлях.

Слюда: что это, применение и свойства

Слюдой называют группу слоистых силикатов вулканического происхождения, образовавшихся путем кристаллизации. Некоторые виды появились в ходе метаморфизма горных пород. Отличительными характеристиками являются слоистое строение и высокая спайность.

Они имеют общую формулу:

R1(R2)3 [AlSi3O10] (OH, F)2, где R1 = K, Na; R2 = Al, M, Fe, Li.

Слюда была известна еще в древности. Ее использовали в Древнем Египте, Римской империи, Греции, Китае и других государствах. Она применялась при изготовлении предметов быта, из нее производили оконные рамы, применяли для внутренней отделки храмов.

Читайте так же:
Гидроизоляция жидким стеклом с цементом технология

В России минерал добывают на севере страны и Сибири: Карелия, Кольский полуостров, Якутия, Иркутская область. Крупнейшими мировыми поставщиками также являются США, Канада, Индия, ЮАР и Бразилия. Добыча полезных ископаемых происходит как открытым, так и подземным способом. Наиболее популярные слюдоносные минералы – мусковит, флогопит, вермикулит. Мусковит занимает 90% мировой добычи, лишь 10% приходится на остальные.

Содержание:

Разновидности слюды

В зависимости от химических элементов, входящих в состав слюдоносных ископаемых, выделяют следующие разновидности:

  • алюминиевые – парагонит и мусковит;
  • железисто-магниевые – биотит, флогопит и лепидомелан;
  • литиевые – циннвальдит, лепидолит и тайниолит.

Наиболее распространены четыре вида: мусковит, биотит, флогопит, лепидолит.

Мусковит представляет собой прозрачный или беловатый минерал, при наличии примесей он может менять цвет и приобретать оттенки желтого, розового или зеленого. Биотит имеет в своем составе большое количество железа, поэтому он непрозрачный, его цвет варьируется от бурого и зеленого до абсолютно черного. Флогопит отличается высокой степенью прозрачности, имеет желтоватый или коричневый оттенок. Для лепидолита характерна неоднородная окраска, цветовая гамма минерала достаточно широка – от серого и желтого до сиреневого и лилового.

Алюминиевые слюды используются в радиотехнике и электротехнике в качестве электроизоляционного материала. Литиевые обладают превосходными оптическими свойствами, поэтому их применяют в стекольной промышленности для изготовления стекол. Железисто-магниевые используются как изоляторы при производстве промышленных и бытовых предметов.

Существует и другая классификация слюдоносных ископаемых, в зависимости от их применения в промышленности. Промышленная слюда подразделяется на:

  • листовую;
  • вермикулит;
  • мелкоразмерную и скрап.

Листовая является отличным электрическим изолятором и теплопроводником. Именно эти ее свойства используются чаще всего.

Вермикулит получают путем гидролиза. Он чаще всего применяется как теплоизоляционный материал. Скрап является отходами производства более крупных листов, используется в химической промышленности и строительстве.

Физические и химические свойства

Свойства минерала обусловлены во многом его слоистой структурой. Прежде всего можно выделить следующие отличительные особенности:

  • высокая спайность;
  • гибкость;
  • упругость;
  • прочность;
  • диэлектрическая проницаемость.

Различные виды слюды имеют разные химические свойства, от которых во многом зависит ее использование. Так, мусковит обладает термостойкостью 400 – 700 ºС, а флогопит – 200 – 800 ºС. Плотность мусковита составляет 2,6 – 2,8, флогопита – 2,3 – 2,8. Коэффициент термического расширения у мусковита равен 19,8, у флогопита – 18,3. Температура плавления также зависит от химического состава и варьируется в пределах 1 140 – 1 400 градусов.

Читайте так же:
Сколько ведер цемента нужно для бетона

Физические и химические свойства слюды определяют сферу ее применения. Она широко используется как в промышленности, так и в быту.

Сфера применения

Машиностроение. Слюда является превосходным изолятором, даже при очень сильном нагревании она не меняет своих характеристик. Благодаря этому качеству, ее используют в электронике при производстве различных приборов, в кораблестроении и авиастроении. Она применяется при изготовлении бытовой техники, например, микроволновых печей. Также слюдяные пластины входят в состав навигационного оборудования, оптических фильтров и нагревательных приборов.

Строительство. Вот уже на протяжении многих лет слюда постоянно используется в строительстве. В данной сфере чаще других применяют вспученный вермикулит. Его используют в качестве теплоизоляционного материала. Вермикулит не слеживается и не теряет своих качеств на протяжении многих лет. Кроме того, слюдоносные минералы входят в состав некоторых цементных смесей и резиновых материалов.

Химическая промышленность. Благодаря новым технологиям и современным методам переработки, удается получать новые материалы из уже известных полезных ископаемых. Слюда входит в состав многих красок и пластмасс, используется для изготовления синтетических материалов, например, слюда для цветов. Ее активно используют дизайнеры для создания оригинальных композиций.

Сельское хозяйство. Вермикулит применяется в растениеводстве и животноводстве. В сельском хозяйстве его используют для аэрации и мульчирования почвы. Также его применяют для выращивания растений на искусственных средах. Благодаря высокому коэффициенту водопоглощения, он создает оптимальные условия для роста растений и улучшает структуру почвы. Кроме того, его используют в производстве различных наполнителей для животных.

Мебельное производство и предметы интерьера. Слюды применяются для интересной отделки мебели и создания оригинальных интерьерных композиций. Еще в дореволюционной России из них делали замечательные шкатулки для хранения драгоценностей и небольшие сундучки для бытовых мелочей, изготавливали мебельные дверцы и оконные рамы. Вот и сегодня она применяется для декорирования мебели и предметов интерьера, она также используется при производстве многих обоев и декоративных штукатурок.

Косметология и медицина. Слюда входит в состав многих косметических средств. В частности, ее используют при производстве румян, теней и пудры. Она придает косметике перламутровый блеск и делает кожу сияющей и здоровой. Также используется в медицине при изготовлении различных оптических приборов и электроники. Минерал чрезвычайно популярен в нетрадиционной медицине. Например, в аюрведе черная слюда является очень важным минералом, ее применяют для лечения многих заболеваний.

С древних времен слюда активно используется человеком в повседневной жизни для изготовления различных веществ, материалов и предметов быта. Ее сфера применения чрезвычайно широка и по сей день. Несмотря на появление большого количества синтетических материалов, она до сих пор активно добывается по всему миру. Ее уникальные свойства наряду с экологичностью делают слюду востребованным минералом в самых разных отраслях промышленности и народного хозяйства.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector