Цемент

Цемент – важный строительный материал

Цемент - это распространённый строительный материал и существенная составляющая часть бетона и железобетона. Наиболее важными видами сырья для его изготовления являются известняк, глина и мергель. Их добывают в карьерах при помощи экскаваторов или путем проведения вскрышных работ. Колёсные погрузчики и самосвалы транспортируют сырье к дробильным установкам. Там горная порода грубо измельчается до размера дорожного щебня.

В зависимости от расстояния полученный материал отправляют далее в цех цементного завода по транспортёру, железной дороге, подвесной канатной дороге или, если завод находится на небольшом расстоянии, на грузовых автомобилях-самосвалах. На заводе приготавливают сухую гомогенизированную смесь с добавками.

Желаемая сырьевая смесь из основного материала и необходимых добавок (кварцевый песок и железная руда) производится с помощью точного дозирующего устройства. В валковых или шаровых мельницах смесь размалывается в муку и одновременно сушится отходящими топочными газами, которые являются продуктом процесса горения. Затем она попадает в силос сырьевой муки.

Обжиг сырьевой муки для получения цементного клинкера при 1.450 °C – это самый важный процесс в изготовлении цемента, который происходит в печи системы Леполь или в печи с теплообменником, которые отличаются по способу функционирования. Речь идёт преимущественно о подготовке и предварительном подогреве продукта для обжига. После обжига клинкер охлаждается, и из него создаются запасы в виде клинкерного силоса.

Цементные мельницы размалывают клинкер с добавлением к цементу гипса, ангидрита и частично других добавок, таких как, например, известняк, гранулированный доменный шлак или летучая зола.

Готовый строительный материал преимущественно транспортируется насыпью и грузится через терминалы на дорожные или рельсовые транспортные средства или корабли. Небольшая часть цемента достигает клиента в виде товара в мешках.

История

Своё сегодняшнее наименование «цемент» этому строительному материалу дали римляне. Они называли кладку из бутовых камней с обожжённой известью, похожую на бетонную, «Opus Caementitium». Её использовали уже примерно в 118 - 125 г.г. н.э. при строительстве Пантеона в Риме. Известь служила тогда в качестве соединяющего средства. Позже словами «cementum», «cament» и «cement» обозначались добавки, такие как вулканический пепел и кирпичная мука, который прибавляли к обожженной извести, чтобы получить гидравлическое связующее средство. Значение содержания глины для гидравлических свойств цемента (романцемент) было открыто англичанином Джоном Смитоном (1724-1792).

Настоящим изобретателем портландского цемента считается англичанин Джозеф Аспдин. В 1824 году он получил патент «An Improvement in the Mode of Producing an Artificial Stone» («Улучшение в способе производства искусственного камня»), где он использовал выражение «Portland cement». Это ещё не был цемент в сегодняшнем смысле слова, а искусственный романцемент. В 1844 году Исаак Чарльз Джонсон узнал значение агломерации. Он улучшил процесс изготовления строительного материала и получил в результате «настоящий», пережженный портландский цемент для строительства, где он быстро вытеснил романцемент благодаря своей превосходной твердости.

Виды

Цемент соединяется водой и за счёт определенных химических реакций отвердевает при высыхании. Затем этот строительный материал длительное время остается твердым, также и при повторном контакте с водой. Он в высшей степени разнообразен и может обнаруживать как обычные, так и направленные на индивидуальные потребности пользователя качества. Можно выделить следующие виды данного строительного материала:

- Портландский цемент. Понятие «портландский цемент» происходит от так называемого портландского камня. Этот известняк добывался на полуострове Портленд на английском побережье как штучный камень.

- Трасс – цемент. Строительный материал c добавлением вулканической горной породы трасс. Затвердевает под водой и используется для морских сооружений.

- Белый цемент. Производится из видов сырья, которые содержат небольшое количество окиси железа. Благодаря своему светлому цвету он исключительно подходит для окрашивания.

- Глиноземистый цемент. Этот тип строительного материала очень похож на портландский цемент, однако содержит большее количество алюминия. Например, в Германии он не допущен к использованию для несущих структур.

- Быстрый цемент. Представляет собой смесь из портландского цемента и глинозема. Подходит для любого вида монтажных и инсталляционных работ, при которых необходимы особенно быстрое схватывание и быстрая грузоподъемность. Выполнение работ продолжается лишь 3-4 минуты, и уже через 5 минут строительный раствор полностью застывает.

- Волокнистый цемент. Используется большей частью для строительных изделий и конструктивных продуктов.

- Шлакопортландцемент. Строительный материал, который напоминает портландский цемент, однако содержит значительно больше песка. Таки образом, при его производстве требуется меньшее количество энергии. Менее значительными являются и выбросы углекислого газа.