Как сделать цемент своими руками при автономном существовании

Разница между цементным и портландцементным порошком

Говорить о том, чем отличается цемент и портланд цемент не совсем целесообразно, поскольку второй — это лишь тип стройматериала, а первый — полноценная категория порошковой связующей продукции.

Выделяют цемент (портландцемент) отличия следующего характера:

• предельный прочностной параметр — механическая стойкость, плотность и сопротивление износу;
• легко переносит низкие температуры;
• по ГОСТ представлен следующими марками: M400, М500, M550, M600, M700, для каждой из которых определено целевое применение;
• структура продукта — быстротвердеющая и влагостойкая, поскольку состоит из мелкофракционных элементов;
• минимум правил и простая схема приведения в эксплуатационное состояние;
• доступные цены за счет приемлемой себестоимости сырья.

Таким самым образом, в статье указан лишь широкий набор возможностей портландцемента, но это далеко не единственный производный продукт. В зависимости от наполнителей, которые дополнительно включаются в структуру продукта, и их количества, можно проследить как отличается цемент от портландцемента, рассматривая совершенно другие его разновидности.

Виды цемента

Когда рассматривают цемент, виды указывают в достаточно большом количестве, но и они не исчерпывают все многообразие материалов, что можно создавать из вяжущего. Ведь при правильном подходе придавать цементу разные свойства можно, вводя в состав те или иные добавки. А ввиду того, что цемент используется в самых разных сферах и областях, вариантов приготовления смеси существует множество. Варьироваться состав порошка может также за счет особенностей сырья, добываемого в том или ином регионе.

Рассмотрение наиболее популярных видов цемента:

• Портландцемент – универсальный базовый материал, который применяется в самых разных ремонтно-строительных работах практически во всех сферах.
• Глиноземистый – производится на базе известняка или глиноземов, актуален для срочных аварийных работ, зимой, при воздействии минерализованных вод, так как быстро схватывается. Не применяется в жарком климате.
• Магнезиальный – сделан на базе оксида магния, затворенного хлоридами и сульфатами магния. Цемент влагостойкий и прочный, используется в разных областях.
• Известково-шлаковый – в нем 30% извести и 5% гипса.
• Тонкомолотый – портландцемент с песком и миндобавками (известняки, перлиты, зольные, шлаковые, вулканические материалы).

• Фосфатный – в его составе есть оксиды, фосфорная кислота и иные составы, которые в соединениях производят фосфатное затвердевание.
• Смешанный – основное вещество оксид кремния, в состав введены добавки (шлаки, обожженные глины, зольные и топливные вещества, керамзит, гипс, осадочные горные породы и т.д.).
• Кислотоупорный – в смесь введены растворимое стекло, кислотоупорные наполнители для твердения, водный раствор силиката натрия.
• Специальный – для его производства измельчаются вместе гипс, клинкер и триэтаноламин.
• Цветной – смешивают с пигментами или добавляют натуральные красители (охра, железный сурик, окись хрома) еще на этапе обжига клинкера с дальнейшим помолом.
• Водонепроницаемый – основными ингредиентами выступают бокситы, известняки, оксид алюминия.
• Кладочный – цемент включает в составе 20% портландцементного клинкера, а также доменные шлаки, разные минеральные материалы.

• Шлакощелочной – производится из отходов и шлаков доменных печей, которые создают с щелочами прочный и качественно твердеющий строительный материал.
• Сульфатостойкий – обыкновенный состав с модифицирующими добавками, которые делают вяжущее стойким к негативному воздействию и более прочным.
• Расширяющийся – цемент, который увеличивается в объеме в процессе твердения на воздухе за счет введения в состав определенных гидравлических добавок.
• Карбонатный – его делают на базе сидеритовых или глинистых карбонатных пород с 25-30% доломитов или известняков.
• Гидрофобный – состав со специальными добавками, которые делают его стойким к воздействию воды.
• Пуццолановый цемент – собирательное название категории материалов, в составе которых есть минимум 20% активных минеральных добавок.

Кроме того, на рынке можно найти много других составов, которые могут использоваться при выполнении определенных видов работ в тех или иных условиях, сферах.

Основные характеристики

На какие свойства цемента стоит обратить внимание в первую очередь:

прочность цемента, как и бетона, – важнейший показатель, который является определяющим при выборе сырья для строительства. Этот параметр тестируется исходя из максимальной нагрузки, которую может выдержать цементная балка;

Обычно о прочности можно узнать по маркировке блока. Обычно используются такие обозначения: М400 или М500. Выпускаются вяжущие вариации цемента от М300 до М800.

Проверка цементного блока на прочность

активность при пропаривании – ещё одна немаловажная характеристика, показывающая, насколько активно гудронирует вяжущий состав. От этого показателя напрямую зависит прочность вяжущего компонента и время теповлажностной обработки. Существует 3 группы по пропариванию. Первая – самая лучшая и эффективная;

Пропаривание образцов

Это две самые важные характеристики вяжущего вещества, применяемого в любой сфере строительства. Поэтому с каждой новой партии, даже если есть на руках паспорт качества, проводятся тестирования таких свойств. На основании полученных данных выполняется корректировка состава.

сроки схватывания – время, когда начинает схватываться цементный состав. Обычно оно составляет от 45 минут до 10 часов. Чем выше температура, тем быстрее наступает схватывание;

Прибор Вика для определения сроков схватывания

• насыпная плотность – в рыхлом состоянии она равна примерно 900−1100 кг/см3, в уплотнённом – 1400−1700 кг/см3, истинное это значение − 3000−3100 кг/см3;
• водопотребность – необходимое количество воды для гидратации цемента и создания пластичности теста. Как правило, берётся примерно 17% воды от массы цемента, необходимой для гидратации. Но бывает, что такой показатель увеличивают из-за того, что водопотребность самого цемента выше.

Насколько качественно вяжущее свойство получилось, тестируют ещё в заводских лабораториях и на основании подобных испытаний выдают паспорт качества, из которого мы и узнаем все характеристики. Но его получаем только через месяц, так как паспорт выдаётся на основании испытаний образцов в 28-суточном возрасте. Поэтому каждую новую партию независимо тестируют в лаборатории, чтобы узнать, насколько он качественный. Последнее же зависит от состава самого вяжущего материала.

Применимость бетона для нагруженной основы

Перед выбором, какой марки цемент нужен для фундамента частного дома, рассмотрим характеристики бетона

Для нагруженной основы важно использовать раствор, который после полного высыхания будет справляться с весом возведённого строения. От связующего компонента зависит прочность состава в большей степени, нежели от зернового наполнителя (песок, щебень), фиброволокна или армирующего каркаса. 

Компоненты бетонаИсточник znaybeton.ru

Определяют марку бетона по следующим критериям:

1. Общая масса здания. 
2. Характеристика грунта. 
3. Конструкция основания. 
4. Климат региона. 
5. Водопоглощение материала. 

Так, в частном секторе чаще заливают ленточный фундамент. Он подходит для одноэтажного строения в виде сарая, гаража, бани или дома. Как правило, бетон выбирают М150.

На проблемном грунте устраивают плитное железобетонное основание. Для него понадобится раствор М200. Для столбчатого фундамента актуален состав М250.

Если рассматривать общую характеристику бетонов на основании прочностных показателей, то применимость различных смесей выглядит так:

• М50-75 отличаются хрупкостью с предельной нагрузкой 65 кг/кв.см.; 
• М100 выдерживает до 98 кг/кв.см., что допустимо для формирования подосновы, устройства опор под гараж, хозяйственный блок или небольшой дом из бруса; 
• М150 имеет прочность 164 кг/кв.см., актуальную для каркасного или блочного здания высотой до 3 м; 
• М200 незначительно сильнее М150 (196 кг/кв.см.), поэтому применяется также для ленточного фундамента;  

Ленточный фундамент изготавливается с маркой бетона не ниже М200Источник build-blog.ru

• М250 способен выдержать до 262 кг, что позволяет использовать раствор для работ с высокими грунтовыми водами и зданиями до 3 этажей из дерева или вспененных блоков; 
• М300 и М400 справляются с нагрузкой почти в 400 кг/кв.см., что расширяет область применения до основ для многоэтажных домов из кирпича; 
• М450-М700 в частном секторе редко используются из-за высокой стоимости, они набирают прочность до 720 кг/кв.см. 

Решая, какой цемент нужен для фундамента дома, важно учесть природу грунта. Так, для однородной почвы каменистого или песчаного характера подходят бетоны М200, М250, а при 2-3 этажах – до М400

Присутствие глины в земле при минусовой температуре объясняет увеличение объёма грунта и нагрузки на фундамент. Целостность обеспечат в этом случае составы М350-М450. 

Изготовление цемента дома

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Оборудование для фасовки цемента в мешки (дозатор)

В домашних условиях иногда готовят небольшие объемы смесей, похожих на цемент:

• для заделки щелей на полу – водный раствор извести с золой, полученной из каменного угля;
• для замазки щелей в кирпичной печи – песок, известь, графит, костный уголь в равных частях смешивается с творогом;
• для замазки изделий из железа – 3 части графита, 1,5 частей извести и 4 части белил баритовых разводят лаком, изготовленным из льняного масла.

Но следует учитывать, что это все-таки не цемент, изготовить который дома невозможно из-за высокой температуры обжига клинкера.

→  27.01.2015

Бизнес на керамзитоблоках

Как открыть туристическое агентство?

Студия ландшафтного дизайна

Изготовление древесно-стружечных плит (ДСП)

Переработка стекла как бизнес

Топ-10 бизнес идей с минимальными вложениями. Мини производство на дому

Основные марки

Марки цемента обозначаются буквой М и цифрами от 25 до 1000. Самые распространенные марки – М100, М200, М300, М400 и М500. Остальные применяются для конкретных задач и намного реже. Самые универсальные и прочные марки цемента – М400 и М500. Как было указано выше, цифры рядом с индексом говорят о нагрузке в кг/см2, которую может выдержать застывший камень.

Марки ниже М100 и М200 применяются для штукатурки, кладки, выше М600 – для возведения объектов особого назначения (военных, бункеров, ракетных шахт и т.д.).

Кроме прочности, маркировка цемента может представлять много другой важной информации

В первую очередь, обращают внимание на буквы.

Что обозначают буквы в маркировке цемента:

• ПЦ – портландцемент.
• ШПЦ – шлако-портландцемент.
• Б – быстротвердеющий состав.
• СС – вяжущее с сульфатостойкими свойствами.
• ПЛ – цемент уже с пластификатором в составе.
• Н – нормированный, цемент с подтвержденной прочностью.
• ВРЦ – водонепроницаемый цемент (применяется в возведении гидротехнических сооружений).

Также по ГОСТу 31108 указывают наличие добавок в порошке: I обозначает, что добавок нет; II – в цементе есть минеральные компоненты. Объем добавок обозначается буквами: А – 6-20% минкомпонентов, Б – 21-35%. Добавками могут выступать пуццолан, шлак, полимеры и т.д. Скорость твердения также обозначается буквами: Н – нормально твердеющее вяжущее, С – скорость средняя, Б – быстротвердеющие смеси.

также индексируются буквой Д и цифрами, отображающими процент содержания. Д0 – добавок нет, Д20 – в состав цемента включено 20% добавок, в результате чего вещество получается более пластичным. Общее правило такое: чем выше марка, тем больше прочность; чем выше процент добавок, тем эластичнее цемент (но при критичном содержании прочность может падать).

Наиболее востребованные марки цемента:

• М100, М200, М300 – производство разных элементов и изделий с нужными характеристиками.
• М400 – применяются при заливке сборного/монолитного железобетона.
• М500 – актуален для производства гидротехнических конструкций и плит, которые находятся в воде переменного уровня, для заливки бордюров и тротуаров, фундаментов всех видов.
• М600 – бетонирование сборных конструкций повышенного качества.
• М700 – работа с постройками, где отмечены высокие нагрузки и зоны напряжения.

Не выбрасывайте окаменевший цемент: что делать из засохшего материала

Цемент — самый распространенный строительный материал, поскольку используется для приготовления всевозможных растворов и смесей. Его главным преимуществом перед другими смесями является быстрое отверждение, вследствие которого полученная форма становится прочной, способной выдержать большие механические нагрузки.

Однако это же свойство нередко играет и против данного материала. Например, при длительном хранении в сыром помещении он может затвердеть прямо в мешке, превратившись в прочный монолит, непригодный к использованию. Возникает вопрос: а что делать с засохшим цементом?

Существует множество способов, позволяющих применять затвердевшие фрагменты для различных целей, причем многие методы не требуют применения специального оборудования или инструментов. Достаточно воспользоваться подручными приспособлениями, которые найдутся в любом гараже.

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.

Применение добавок

При изготовлении цементного раствора важны не только стандартные компоненты, но и добавки. Обычно в их качестве могут быть использованы следующие вещества:

• Гравий или щебёнка представляют собой наполнитель, который добавляется для прочности.
• Если долить жидкое мыло, то смесь станет более пластичной.
• Использование микроармирования.
• Для увеличения морозостойкости могут применяться пластификаторы.

Пескобетон с фибройИсточник stroy-okey.ru

Существуют добавки, которые уменьшают период времени, на протяжении которого происходит застывание.

Если планируется использовать определённые добавки, рекомендуется использовать для этого проверенную рецептуру чтобы определить, как разводить цемент правильно.

При использовании пластификаторов бетон лучше ложится на сложную поверхность. При этом его легче выровнять и после высыхание образуется более гладкая поверхность. Однако у таких добавок имеется существенный минус: они стоят относительно дорого.

Существует способ самостоятельного создания пластификаторов. Для этой цели можно использовать мыло. При этом расход незначительный: на целую бетономешалку потребуется один стакан жидкого мыла. Используя этот способ, нужно следить, чтобы указанная дозировка не была превышена. Мыльный раствор не только увеличивает пластичность, но и одновременно уменьшает сцепление смеси с входящими в неё частицами песка.

Фиброволокно для армирования раствораИсточник kak-sdelano.ru

При высыхании раствора происходит усадка. Эта величина зависит от различных факторов и составляет от полутора до трёх процентов. Её можно снизить, если уменьшить содержание пыли в песке, при точном соблюдении пропорций для приготовлении раствора. При усадке вероятно образование трещин. Чтобы предотвратить их образование, прибегают к микроармированию. Для этой цели можно использовать фиброволокно. Оно бывает различных видов

• базальтовое;
• стекловолоконное;
• полипропиленовое;
• металлическое.

Из этих вариантов наиболее популярным является использование полипропиленового волокна. Из перечисленных видов это самый недорогой и эффективный материал. Его можно приобрести в специализированных магазинах. В ста граммах продукта находится большое количество тонких и прочных искусственных волокон. Они, попадая в раствор после тщательного размешивания, располагаются хаотично и равномерно по всему объёму.

Использование фиброволокна для стяжки полаИсточник stroy-podskazka.ru

Совокупность полипропиленовых волокон образует своего рода решётку, которая при возникновении напряжений связывает между собой части раствора. В результате этого уменьшается количество и величина трещин, которые образуются при высыхании раствора.

Планируя то, как сделать цемент, нужно продумать, какие добавки могут быть необходимы.

Пример подбора рецептуры

Существует несколько вариантов подбора плотности легких бетонов. Один из них – приготовление опытных затворений.

Цемент и наполнители

Для этого берется стандартная рецептура, используемая для обычных бетонов. Это один объем цемента и шесть объемов заполнителя. Если в качестве наполнителей используется комбинация из двух или трех видов, к примеру, керамзит и вспученный перлит, то крупной фракции (керамзит) добавляется 4 части, а мелкой (перлит) 2 части.

С водой сложнее, здесь придется подгонять ее количество под назначение бетонной смеси. Если раствор будет использован для стяжки, то лучше его сделать жидким.

Проверка заготовок

Затем производится заливка легкого бетона в емкость, обычно куб. После высыхания заготовка проверяется на прочность. Такие же заготовки придется делать из растворов, приготовленных по другим рецептам. К примеру, можно увеличить количество керамзита или, наоборот, перлита, уменьшая объем вносимого цемента. При этом придется увеличить объем воды.

Прочности всех заготовок сравниваются между собой. Определяется тот показатель, который подходит под требования заливаемой конструкции. Но при этом обязательно учитывается экономическая составляющая. К примеру, из двух подходящих рецептур лучше выбрать самый дешевый состав.

Нормы и требования ко всем компонентам

Компоненты бетонной смеси подбираются на основании расчета, экспериментальной проверки и корректировки начального опытного состава.
Вид и класс компонентов выбирают подтип бетона, учитывают назначение конструкции, эксплуатационные условия, агрессивность среды. Имеют значение обязательные показатели прочности, морозостойкости, водонепроницаемости, и стираемости. Требования к компонентам описаны в ГОСТ 25820-2014и ГОСТ 26633-2015.

Корреляция между прочностью бетона, маркой и расходом цемента

Из заполнителей наилучшим образом подойдет рядовой, который включает самые разнокалиберные зерна и расслаивается меньше фракционного. На практике в данном случае применяют смесь крупных и мелких заполнителей.

Доля заполнителей в общем объеме смеси достигает 80%, из них 30–35% приходится на песок. Конкретное содержание фракций устанавливается положениями DIN EN 12620 и СНиП 3.03.01-87.

Щебень или гравий стоит выбирать покрупнее, так как раствор становится подвижнее,улучшается удобоукладываемость. Максимальный размер зерна не должен превышать две трети минимального расстояния между прутками продольной арматуры, а также одну треть (лучше одну пятую) от наименьшего из линейных параметров железобетонной конструкции.

Для бетонов классом по прочности до В30 (соответствует марке М400), применяемых в загородном строительстве, можно брать очень мелкий песок,содержащий зерна менее 0.16 ммдо 20%по массе.

Оптимальная концентрация песка в общем объеме заполнителя для тяжелых бетонов составляет 34–45%. Конкретная величина зависит от фракции крупного заполнителя и марки бетона по прочности.

Бетонную смесь затворяют питьевой водой из водопровода или очищенной водой из природных источников. Требования к наличию примесей и другим параметрам приведены в ГОСТ 23732-2011.

При подборе химдобавок убеждаются в их совместимости с остальными компонентами и друг с другом.

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.

Глинистое сырьё.

• Глина. Она содержит в себе минеральные вкрапления, которые разбухают при попадании воды.
• Суглинки. Это разновидность глины, отличающаяся высоким содержанием песка и пылевых частиц.
• Сланцы с глинистой основой. Они относятся к высокопрочным горным породам повышенной плотности, при раздавливании распадаются на слоистые пластины. Для этого сырья характерен постоянный гранулометрический состав и пониженное влагосодержание.
• Лесс. Это пористая, мелкозернистая горная порода, которой свойственны рыхлость и отсутствие пластичности. Она часто содержит в себе включения силиката и кварца.
• Также в качестве замены могут применяться промышленные отходы и другие виды шлаков.

Корректирующие добавки

Дополнительно при изготовлении цементной массы добавляются специальные пластификаторы. Материал может обладать разными свойствами в зависимости от состава.

Например, если даже на несколько процентов увеличить или уменьшить содержание той или иной добавки, свойства цемента уже будут немного другими.

Современная технология производства этой вяжущей массы предусматривает введение в состав специальных корректирующих добавок, с помощью которых значительно улучшаются характеристики цемента. Пластификаторы положительно влияют на такие свойства цементного состава:

• устойчивость к разрушительному воздействию коррозионных процессов;
• стойкость по отношению к перепадам температурных режимов;
• прочность будущих конструкций;
• скорость застывания;
• пластичность раствора;
• степень к размыванию водой.