Zonder dit materiaal is het onmogelijk om je een moderne bouwplaats voor te stellen. Al meer dan honderd jaar is cement in staat om de sterkste constructies te bouwen, wordt het gebruikt voor reparatiewerkzaamheden, wordt het gebruikt voor interieurdecoratie, maar weinig mensen denken na over waar cement van gemaakt is.
Dus wat is cement? Dit materiaal is een poeder op basis van anorganische verbindingen. In wisselwerking met water begint dit poeder uit te harden en krijgt het de kracht van een monolithisch, sterk materiaal, dat een vooraf voorbereide vorm vult.
De reactie vindt plaats terwijl er voor voldoende vochtigheid wordt gezorgd. Na uitharding kunnen cementstructuren lang dienst doen zonder de basiseigenschappen te veranderen. Fabrieken die zich bezighouden met de productie van dit materiaal proberen in de directe nabijheid van de bron van winning van grondstoffen te lokaliseren, aangezien de volumes van verwerking en transport van materialen voor de vervaardiging van cement vrij hoog zijn.
Om te begrijpen waar cement uit bestaat, volstaat het om de chemische samenstelling te tonen van het cement zelf dat in de bouw wordt gebruikt - Portlandcement. Het is gemaakt met de volgende verhoudingen:
- calciumoxide - niet minder dan 60%;
- siliciumdioxide - niet minder dan 20%;
- alumina - niet minder dan 4%;
- ijzeroxide - niet minder dan 2%;
- magnesiumoxide - niet minder dan 1%.
De formules van andere soorten cement zijn vergelijkbaar, alleen de hoeveelheid van elk ingrediënt wordt aangepast.
De belangrijkste kenmerken van cement
Bouwmaterialen, inclusief cement, worden meestal gecontroleerd op overeenstemming met de volgende kenmerken:
- Kracht. Om dit kenmerk te verifiëren, moet een betonnen cilinder worden vervaardigd, die vervolgens aan compressietests wordt onderworpen. Sample belichtingstijd & mdsah; niet minder dan 28 dagen. Het is deze periode die nodig is voor een volledige set kracht voor het materiaal. Na het controleren en vergelijken van de indicatoren in MPa, kunt u het merk van dit cement instellen, die worden aangegeven: M200, M300, M400, M500, M600;
- Weerstand tegen corrosie. In een vochtige omgeving ondergaan betonconstructies die niet zijn behandeld met speciale formuleringen corrosie. Om dit proces te elimineren, wordt aanbevolen om speciale additieven te gebruiken bij het vormen van een betonmortel. Hetzelfde geldt voor bescherming tegen blootstelling aan werkzame stoffen en verschillende huishoudelijke chemicaliën. Om in agressieve omgevingen en bij hoge luchtvochtigheid te werken, is een speciaal merk ontwikkeld: pozzolanisch cement;
- Vorstbestendigheid. Deze eigenschap wordt bepaald in de cycli van bevriezen en ontdooien van het materiaal, waarin het zijn oorspronkelijke eigenschappen kan behouden. Wanneer vocht bevriest in de poriën en microscheuren van de betonnen basis, treedt expansie op, wat de kwaliteit van het beton beïnvloedt en leidt tot vernietiging ervan. Om de structuur van beton te versterken, moeten speciale additieven worden gebruikt waarmee beton plotselinge temperatuurschommelingen kan weerstaan. Additieven worden ook gebruikt om werk in de winter te organiseren;
- Vraag naar water. Het wordt uitgedrukt als een percentage in verhouding tot het totale volume van de oplossing met de vereiste plasticiteit. De maximale waarde van de watervraag in Portlandcement is 28%. Het moet duidelijk zijn dat een mengsel dat een minimale hoeveelheid water nodig heeft duurzamer en betrouwbaarder beton geeft, en een met water verzadigde oplossing een poreuze structuur van beton geeft, die wordt gekenmerkt door een lagere sterkte;
- Tijd zetten. Deze indicator is belangrijk voor de werkorganisatie. Het mag niet te lang of te kort zijn om het vullen van de basis of het metselwerk niet te verstoren. Dit kenmerk wordt bepaald door de hoeveelheid gips in het droge mengsel. Als het volume gips hoger is, vindt de instelling sneller plaats, als het lager is, is het langzamer. Optimaal vindt het proces van cementstijging plaats binnen 10 uur en het begin van het uitharden is binnen 40-50 minuten.
Producttypen op basis van gebruik
Voor het uitvoeren van verschillende soorten werkzaamheden zijn bepaalde kwaliteiten van de oplossing vereist. Portlandcement, dat voor de meeste soorten werk kan worden gebruikt, is op grote schaal gebruikt. Maar voor speciale voorwaarden zijn andere merken vereist:
- Wit Portlandcement. Dit materiaal onderscheidt zich door fijner malen en een verhoogd gipsgehalte. Het wordt gebruikt voor de uitrusting van bulkvloeren, omdat wit cement een hoge kwaliteit van de basis en een aantrekkelijk uiterlijk mogelijk maakt. Indien nodig kunnen verschillende pigmenten aan de cementsamenstelling worden toegevoegd, waardoor een gekleurde oplossing kan worden verkregen.
- Sulfaatbestendig Portland-cement. Ontworpen voor de constructie van constructies die worden blootgesteld aan herhaalde blootstelling aan agressieve en vochtige omgevingen. Dit materiaal wordt gebruikt bij de vervaardiging van palen en stieren voor bruggen.
- Slak cement. Het wordt gebruikt voor het gieten van constructies en elementen bedoeld voor werkzaamheden onder water of in de grond.
- Pozzolaan cement. Het wordt gekenmerkt door een uitstekende weerstand tegen zoet water en wordt gebruikt voor de installatie van hydraulische constructies.
- Alumina cement. Dit materiaal wordt gebruikt voor de constructie van constructies die in zeewater werken, maar ook voor reparatiewerkzaamheden bij lage temperaturen.
Uitgangsmaterialen voor koken
Probeer de plaatsing van cementproductie naast de belangrijkste grondstoffenreserves te plannen. Grondstoffen zijn natuurlijke gesteenten die worden gewonnen door open pit mining. Dus, welk cement is gemaakt van:
- Carbonaat rotsen. Deze omvatten: krijt; shell rock en andere kalkstenen; dolomiet; mergel. Bij industriële productie worden voornamelijk kalksteenrotsen gebruikt. Met dit materiaal kunt u de efficiëntie van interactie in het bakproces verhogen.
- Klei rotsen. Deze omvatten: klei; klei leisteen; leem; löss. Dit materiaal is nodig voor het verkrijgen van de plasticiteit van het mengsel en wordt voornamelijk gebruikt bij de vervaardiging van cement volgens de droge methode.
- Additieven. Om bepaalde eigenschappen van de cementmortel te verkrijgen, is het noodzakelijk stoffen aan de basissamenstelling toe te voegen die de eigenschappen van het materiaal kunnen aanpassen. Additieven zijn onder meer: aluminiumoxide; silica; fluorspar; onverschilligheid.
Hoe cement in productie te bereiden
De belangrijkste stoffen waaruit cement is gemaakt, zijn kalksteen en klei. Clinker is speciaal bereid uit deze twee componenten, die vervolgens wordt gemengd met andere additieven die de kwaliteit, het merk en de eigenschappen van de oplossing bepalen. Tot de benodigde toevoegingen behoren: gips, dolomiet, cementiet.
In de natuur is er klinker in zijn pure vorm - mergel, maar vanwege de kleine reserves van dit mineraal is het niet mogelijk om het op industriële schaal te gebruiken, daarom bereiden binnenlandse en buitenlandse fabrikanten klinkers uit traditionele materialen.
De cementproductie is onderverdeeld in de volgende fasen:
- Om de klinker te bereiden, is het noodzakelijk om de ingrediënten grondig te mengen in speciale vaten met hoge capaciteit.
- In de volgende fase komt de voorbereide massa de oven binnen, waar deze 3-4 uur wordt gebakken bij een temperatuur van bijna anderhalve duizend graden. Als gevolg hiervan wordt klinker gevormd in de vorm van kleine fracties (tot 5 cm in diameter).
- Vervolgens worden de verkregen klinkerkorrels met kogelschermen in vaten vermalen. Tijdens het verwerken van het materiaal is het noodzakelijk om een poedervormige toestand van het mengsel te bereiken.
- In de laatste fase worden de benodigde additieven toegevoegd aan het afgewerkte cement en verzonden voor verpakking in zakken of hoprams.
Er zijn drie manieren om cement te maken. Ze verschillen in klinkerverwerkingstechnieken.
- Natte manier. Klinker wordt gemaakt met water, krijt en klei. Door het mengen van stoffen in de trommel ontstaat er een natte massa - het mengsel. Het wordt verzonden voor braden, waarna de verkregen korrels worden fijngemaakt en gemengd met de nodige toevoegingen. Deze methode wordt als vrij duur beschouwd, daarom worden momenteel andere methoden vaker gebruikt.
- Droge manier. Hiermee kunt u het stadium van het mengen van het afgewerkte mengsel met additieven verminderen, omdat het hele proces wordt gereduceerd tot het bereiden, pletten en mengen van kant-en-klare ingrediënten. Deze technologie wordt steeds populairder, omdat hierdoor de productiekosten en de uiteindelijke prijs van het product aanzienlijk kunnen worden verlaagd.
- De gecombineerde methode. Deze technologie maakt gebruik van verschillende vormen van klinkerproductie, waarbij de productiestadia worden gecombineerd die worden gebruikt in droge en natte processen.
Hoe cement thuis te maken
Allereerst moet u onmiddellijk begrijpen dat een product van hoge kwaliteit thuis of in de garage niet kan worden verkregen. Het is niet genoeg om te weten hoe je zelf cement moet maken, want daarnaast moet je speciale apparatuur kopen of maximale spierinspanningen doen, wat uiteindelijk behoorlijk kostbaar en vervelend blijkt te zijn. Het is veel gemakkelijker om het eindproduct in de winkel te kopen.
De eenvoudigste manier om een mortel te verkrijgen die geschikt is om kleine scheurtjes thuis te cementeren, is door een mengsel te bereiden op basis van de volgende ingrediënten: water, waterige kalk en steenas. Deze stoffen worden gemengd tot een homogene, stroperige massa wordt verkregen die onmiddellijk moet worden gebruikt, aangezien de houdbaarheid van deze oplossing niet meer dan twee uur bedraagt.
Andere opties voor zelfproductie van cement zijn een oven voor het verbranden van materiaal en een molen voor het vermalen van klinkers tot poeder.
Hoe een cementmortel te maken
Om de cementmortel voor te bereiden, heeft u zelf cement, water en aggregaat nodig (voor pleister- en metselmortels wordt rivier- of steenzand gebruikt).
De verhouding van ingrediënten in de oplossing is afhankelijk van de toepassing van dit materiaal, maar in de meeste gevallen wordt aangeraden om de formule te gebruiken: 3 delen zand per 1 deel cement. Water wordt toegevoegd op basis van de behoefte aan een meer plastic of stroperige oplossing.
Als u een ontwerp met sterkere eigenschappen wilt, verhoog dan het aandeel cement. Het is goed om met de bereiding van de oplossing te beginnen door de droge fracties te mengen, en pas nadat u een homogene massa hebt verkregen, begint u het water in kleine porties te vullen en bereikt u geleidelijk de vereiste consistentie.