Z čeho se vyrábí cement?

Slovo cement zná každý. Dokonce i ti, kteří se nikdy neangažovali ve stavebnictví, vědí, že cement je potřebný pro maltu ve zdivu, že je hlavní složkou železobetonových výrobků. Málokdo však ví, z čeho se cement skládá.

Cement je všudypřítomný. Používá se nejen při stavbě budov všeho druhu. Při restaurování a opravách se bez něj neobejdete. Cement zatím neexistuje žádná náhrada. To odůvodňuje jeho relevanci.

Základem stavebního materiálu jsou anorganická pojiva. Cement je nezbytný při výrobě panelových desek. Vyrábí se z něj omítka a zdící malty. Ve složení betonů je jedno z hlavních míst přiřazeno cementu.

Cement je v podstatě jemný prášek. Hlavním rysem práškové hmoty je, že při interakci s vodou postupně začíná tuhnout. Proces vzájemného působení dvou složek (cementu a vody) končí vytvořením pevné hmoty, tvrdostí podobné přírodnímu kameni.

S přebytečnou vlhkostí se vytvoří pevná struktura. Reakce probíhá jak ve volné přírodě, tak ve vodě. Po vytvrzení si cement zachovává svou pevnost po dlouhou dobu.

Fyzikální vlastnosti cementu závisí na několika faktorech.

Nejvýznamnější jsou:

• druhy přísad;
• stupeň broušení;
• složení.

Jemnost mletí cementu ovlivňuje pevnost a dobu potřebnou k vytvrzení. Jemné broušení poskytuje větší pevnost a rychlejší vytvrzování.

Pro stanovení jemnosti mletí se používá speciální síto s nejmenšími buňkami do 80 mikronů. Při přípravě malty z příliš jemně mletého cementu je potřeba více vody. Tato nevýhoda je eliminována smícháním částic různých velikostí: velkých a malých. Prachová zrna o velikosti 80 mikronů jsou považována za velká a malá - 40 mikronů.

Cement má následující vlastnosti:

• síla;
• odolnost proti korozi;
• mrazuvzdornost;
• poptávka po vodě;
• doba tuhnutí (tvrdnutí).

Tento indikátor závisí na značce. Pevnostní vlastnosti určete provedením tlakových zkoušek. Zkušený blank je udržován pod zátěží během lunárního měsíce - 28 dní. Po otestování vzorku je cementu přiřazeno vhodné označení. Pevnost se měří v MPa.

Železobetonové výrobky pod vlivem vody a jiných kapalných médií začnou korodovat. Negativní dopad je eliminován několika způsoby. Můžete například změnit složení, přidat hydroaktivní materiály do práškové směsi. Přítomnost specifických látek zabraňuje vzniku škodlivých chemických reakcí.

Odolnost proti korozi se zvyšuje použitím polymerních přísad. V důsledku toho se snižuje mikroporéznost a zvyšuje se trvanlivost výrobků.

Pucolánový cement má největší ochranu proti korozi.Proto se používá pro stavbu konstrukcí provozovaných v podmínkách vysoké vlhkosti.

Jedním z hlavních ukazatelů kvality cementů je schopnost opakovaně zmrazovat a rozmrazovat betonový výrobek.

Cementový kámen obsahuje mikropóry, které obsahují vodu. Při zmrazování může voda zvětšit svůj objem o 8 %.

Ve stavebnictví se cement bez přísad nepoužívá. Komponenty se přidávají do různých jakostí, které dávají cementu schopnost odolávat teplotním změnám.

V procesu výroby betonu jsou zahrnuty provzdušňovací přísady. Nejmenší vzduchové bubliny jsou rovnoměrně rozmístěny uvnitř betonového tělesa, což řeší problém spojený se zamrzáním vody a její rozpínáním.

Toto je množství vody, vyjádřené v procentech, které je potřeba k dosažení optimální konzistence spárovací hmoty.

V roztoku o jmenovité hustotě vody tolik, kolik cement v sobě pojme. Například u portlandského cementu se tato hodnota pohybuje v rozmezí 22-28 procent.

Lepší beton se získává z cementu s nízkou spotřebou vody.než ten s vysokou sazbou. V prvním případě jsou výrobky odolné vůči teplotním extrémům. Ve druhém má beton zvýšenou pórovitost a není vůbec vhodný pro stavbu. Takový cement se používá k výrobě železobetonových plotů nebo odvodňovacích konstrukcí.

Jedná se o časový úsek odpovídající změně fyzikálních vlastností cementové kaše od stavu plasticity do vytvoření kamene.

Za ideální se považuje roztok, který netuhne příliš rychle, ale ani příliš pomalu. Doba tuhnutí je regulována přítomností určitého množství sádry v materiálu. Větší objem sádry umožňuje rychlejší tuhnutí. Zatímco pokles jeho obsahu přispívá k delšímu tuhnutí roztoku.

Podle normy za normálních podmínek začne portlandský cement tuhnout po tři čtvrtě hodině. Proces vytvrzování by měl být dokončen za 10 hodin.

Cement se vyrábí ve specializovaných podnicích. Cementárny jsou postaveny v těsné blízkosti míst těžby výchozích materiálů.

Suroviny pro jeho výrobu se získávají z přírodních hornin:

• fosilie karbonátového typu;
• hliněné materiály.

Uhličitany mají amorfní nebo krystalickou strukturu, která určuje účinnost interakce materiálu s ostatními složkami během procesu výpalu.

Mezi uhličitanové horniny patří:

• křída;
• opuka (marly vápenec);
• vápence, včetně lastur;
• horniny dolomitového typu.

Jílové materiály jsou sedimentární horniny. Mají minerální základ, jsou obdařeny plasticitou a při nadměrné vlhkosti mohou zvětšit objem. Hliněné materiály se používají při suché výrobě.

Hliněné kameny zahrnují:

• jíl;
• hlína;
• břidlice na bázi jílu;
• spraš.

Kromě surovin se při výrobě cementu používají korekční přísady.

Získávají se z fosilií, které zahrnují:

• apatit;
• oxid hlinitý;
• kazivec;
• oxid křemičitý.

Aditiva zaváděná podle určité technologie zlepšují kvalitu popisovaného materiálu.

Složení cementu závisí na požadovaných vlastnostech, které jsou určeny jakostí přiřazenou materiálu.

Nejoblíbenější portlandský cement se skládá z:

• 60 % vápna;
• 25 % oxidu křemičitého;
• 10 % oxidů železa a sádry;
• 5 % hliníku (alumina).

U různých značek je procento surovin různé, stejně jako samotné složení. Například struska portlandský cement obsahuje strusku. Kvantitativní poměry se také mohou lišit podle zvláštností zvolené technologie výroby stavebního materiálu.

Pro jakoukoli značku cementu a pro jakýkoli způsob jeho výroby zůstávají vápenec a jíl nezměněnými složkami. Navíc vápence je vždy třikrát více než jílu. Tento poměr přispívá k výrobě vysoce kvalitního slínku, ze kterého se vyrábí cement.

V průmyslu se pro výrobu cementu používají následující komponenty:

• slínek;
• sádra;
• speciální přísady.

Slínek je nejdůležitější složkou cementu. Určuje pevnostní vlastnosti finálního materiálu. Slínek vstupuje do výrobního procesu ve formě granulí. Průměr granulí se pohybuje mezi 10-60 mm. Tepelné zpracování součásti se provádí při teplotě asi jeden a půl tisíce stupňů.

Množství sádry je určeno nastavenou dobou tuhnutí. V základním provedení je sádra ve formě prášku obsažena v cementu v objemu 6 %.

Nejprve se smísí vápenec a jíl v poměru 3/1. Směs se pak vypaluje při vysoké teplotě. V důsledku toho vzniká výchozí materiál pro výrobu cementu. Říká se tomu slínek. Granulovaný slínek se posílá do kulových mlýnů k mletí.

Existují tři způsoby, jak vyrobit cement.

V závislosti na technologii výroby to může být:

• mokré;
• suchý;
• kombinovaný.

Rozdíly spočívají ve způsobech přípravy suroviny.

V souladu s mokrou technologií se místo vápna používá křída. Smíchá se s hlínou a dalšími přísadami s přidáním vody. Výsledkem je náboj s vlhkostí 30 až 50 procent. Dávka se během výpalu přemění na slínkové kuličky.

Suchá technologie zkracuje výrobní proces, protože obě operace (sušení a mletí) jsou spojeny do jedné. Výsledný náboj se stává práškovým.

V různých podnicích se kombinovaná metoda používá různými způsoby. V některých případech se nejprve získá suchá dávka a poté se navlhčí. V jiných nepoužívají mokrou, ale polosuchou metodu s nízkou vlhkostí, nepřesahující 18%. Střelba se provádí v obou případech.

Existuje mnoho různých variant cementu. Nejznámější je portlandský cement.

Další možnosti materiálů jsou velmi oblíbené:

• struska;
• pucolánový;
• hlinitý;
• rozšiřující se.

Portlandský cement se vyrábí v několika jakostech: 400, 500, 550, 600. Malty jsou vyráběny z cementu M400.

Bílý portlandský cement se vyznačuje jemným mletím. Složení obsahuje slínek s nízkým obsahem železa, sádru a dolomitové přísady. Liší se vysokou pevností a odolností vůči atmosférickým srážkám. Výrobky z bílého portlandského cementu mají estetický vzhled. Používá se při výrobě samonivelačních podlah, dekorativních prvků a také při stavbě komunikací. Je základem pro barevné cementy.

Při výrobě pilot se používá cement odolný portlandskému síranu, podpěry pro mosty, vodní stavby, všude tam, kde dochází k opakovanému vlhčení a vysychání konstrukcí, kde konstrukce podléhají mrazu a rozmrazování.

Hlavním účelem struskových cementů je vytvářet betonové výrobky pro konstrukce umístěné pod zemí a pod vodou.

Pucolánové cementy jsou potřebné při stavbě přehrad, říčních vodních staveb, různých podzemních komunikací, protože jsou vybaveny odolností vůči účinkům sladké vody.

Oxidové se nebojí mořských vod, proto jsou součástí železobetonových výrobků v kontaktu se slanými vodami. Může být použit pro naléhavé ucpání vrtů, včetně ropných vrtů; při betonování v zimě; pro opravu trhlin ve skalách.

Cement je možné připravit doma, pokud je možné dosáhnout vysoké teploty pro výpal. Snad nejvíce, co lze řemeslnou metodou získat, je cement třídy M 200. Budete potřebovat křídu a kaolin v poměru 3 ku 1. Do vypálené a nadrcené hmoty by se mělo přidat asi 5 % práškové sádry – a cement je připraven.

I když se najde vše, co potřebujete, sotva se vyplatí pouštět se do výroby cementu vlastními silami. Před zahájením práce si odpovězte na otázku o vhodnosti postupu. Je nepravděpodobné, že se vám práce a vynaložené náklady vyplatí. S největší pravděpodobností je výhodnější jednoduše koupit pytel hotového cementu.

Při výběru cementu pro určité potřeby nezapomeňte, že existuje mnoho odrůd. Správná volba v počáteční fázi práce zaručí trvanlivost budovy. Ne vždy byste měli dávat na výběr vyšší a dražší značky. Síla produktu se tím nezvýší a náklady nebudou odůvodněné.

Proces výroby cementu naleznete ve videu níže.