История бетона
Сегодня бетон и изделия из него повсеместно применяются не только в строительстве, но и во всех секторах народного хозяйства. Почти ни один объект не обходится без применения товарного бетона. Изделия из бетона, такие, как железобетонные сваи или блоки, являются основой для качественного и долговечного фундамента. Широко применяются и другие изделия из бетона: оконные и дверные перемычки, железобетонные трубы, коллекторы, колодезные кольца, лестничные марши.
История изобретения цемента
А ведь несколько тысяч лет назад нашим предкам было куда сложнее. В попытках строить надежные дома, мосты и дороги шли они нелегким путем проб и ошибок, неудач и экспериментов. Ни для кого не будет секретом, что состав компонентов первых бетонов кардинально отличается от того, что предписывает использовать современная технология производства. Оттого и главный вяжущий компонент бетона – цемент – стал таковым не сразу. Первые капитальные сооружения строились на базе глины, извести и даже гипса. При этом нельзя сказать, что такие строения отличались недостаточной прочностью: современные строители и сегодня применяют известковый раствор при кладочных и штукатурных работах. А вот гипс свою популярность с течением времени утерял: высокая стоимость и низкая влагостойкость привели к тому, что применение гипса даже во внешней отделке свелось к минимуму.
Однако вернемся к истокам. Согласно находкам археологов, появилось первое подобие современного бетона около 10 000 лет назад. В то же время утверждать о повсеместном применении бетона будет слишком наивно: подавляющее большинство находок являются лишь элементами каких-то незначительных конструкций, что указывает на то, что бетон в капитальном строительстве сооружений изначально не применялся.
Первыми использовать монолитное бетонирование начали римляне. Первые бетонные постройки на территории современной Италии историки относят к 850-900 годам нашей эры. Причем многие из строений сохранились до нашего времени в первозданном виде. Однако постоянные войны снижали эффективность преемственности поколений. Так и рецепт уникальной структуры римского бетона с использованием пуццоланового вяжущего был утерян и забыт. Причем ученые умы строительства сотни лет пытались повторить ту самую формулу приготовления бетона, да только ничего у них не получалось. Все это приводило в итоге к тому, что люди по старинке использовали песок и известь в строениях. И лишь самые обеспеченные люди могли позволить себе внутреннюю и внешнюю отделку гипсом.
Однако в 1796 году англичанину Джеймсу Паркеру наконец-то удается получить цемент путем обжига мелкозернистой глины с известью. И название дали в духе времени – «романцемент». Отличие от современного порталандцемента только в температуре обжига – «романцемент» производился в раскаленной до 800-900 градусов печи, в то время как сегодня за предел принимается температура спекания (1500 С).
Несложно догадаться, что свойства «романцемента» не могли удовлетворить возрастающим строительным требованиям. А значит, эксперименты в векторе поиска идеального бетона продолжились. При этом в XIX веке сразу в нескольких точках планеты были сделаны приблизительно одинаковые открытия. Новый рецепт в 1824 году предложил британец Джозефф Аспдин, а уже в 1825 похожую методику изготовления цемента вывел Егор Челиев в царской России. Причем опытные исследования ученых велись абсолютно независимо друг от друга, а прототипы цемента использовались Челиевым ещё в 1813 году, во время отстройки сожженной Москвы. Так, применялся компонент в процессе сооружения Московского Кремля. Полученный связующий компонент смеси нарекли «портландцемент».
Название прижилось, а открытую смесь используют с добавлением присадок вплоть до наших дней. Таким образом, используемый сегодня в повсеместном строительстве цемент можно считать изобретенным в начале XIX века. Конечно, за эти годы цемент стал подвергаться более тонкому помолу, состав подвергся оптимальному нормированию. Но сама методика осталась незыблемой. Это был уже не тот загадочный римский бетон, а совершенно новый, уникальный материал с более высокими эксплуатационными характеристиками. Бетон теперь не боялся ни влаги, ни огня, ни мороза.
Оценить одно из лучших изобретений XIX века в Европе смогли по достоинству. Огромное количество его достоинств привели к тому, что в середине века он уже повсеместно применялся во всем мире. Единственным недостатком бетона можно было считать лишь слабую устойчивость к нагрузкам на растяжение. Оттого и применение его ограничивалось строительными перегородками, фундаментами да небольшими пролетами. Предпочтение же отдавалось железу, несмотря на его подверженность коррозии и деформациям при высоких температурах. Пытаясь нивелировать эти недостатки, ученые шаг за шагом шли к изобретению единого материала – железобетонных изделий (ЖБИ).
Именно историю появления цемента можно приравнивать к истории бетона, поскольку именно дальнейшее смешивание цемента, гравия (щебня), песка и воды позволило людям получать бетон с высокими эксплуатационными свойствами. Сегодня абсолютно все виды цементных смесей с крупными или мелкими заполнителями на водной основе принято считать бетоном. Используемые в монолитном строительстве бетоны носят название товарных бетонов, а применяемые при производстве ЖБ изделий – конструкционных бетонов.
История появления ЖБИ
Рассказывая историю появления современного бетона, нельзя обойти вниманием важное дочернее изобретение – ЖБИ. Поскольку не будь ЖБИ, не было бы от современного бетона столько пользы в строительстве. Недаром именно ЖБИ, а не бетон, многие называют переворотным изобретением в мировом строительстве. Удивительно, но факт: до наших дней достойной альтернативы ЖБИ не придумано.
Стараясь повысить качество и долговечность сооружаемых конструкций, строители постоянно экспериментировали с бетоном и железом. Первый толковый композитный материал удалось представить на суд общественности британскому штукатуру Уильяму Уилкинсону. После получения патента в 1854 году, творение англичанина с успехом начало применятся при монолитном и сборном производстве плит перекрытий. Параллельно во Франции Франсуа Куанье не просто применяет в строительстве ЖБИ, а и полностью возводит дом на базе железобетонных конструкций. Однако «отцом ЖБИ» принято считать французского садовника Жозефа Монье, который, не имея должного образования, методом «тыка», проб и ошибок сумел поставить производство ЖБИ на конвейер, запатентовав сначала железобетонный мост, а в 1878 году – железобетонные шпалы и балки. Затем недостатки его изобретений были исключены при помощи фундаментальных исследований инженеров и материаловедов того времени. Так, например, немец Гюстав Вайс предложил перекладывать арматуру из середины конструкции в ее нижнюю, «принимающую», часть, что позволило увеличить величину пролетов до 5 метров. Именно подобная универсальность позволила бетону утвердиться в качестве главного строительного материала, а ЖБИ – как самому надежному и востребованному строительному продукту современности.
В MIT придумали, как делать цемент без использования ископаемого топлива: с помощью электричества
Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) придумали экологичный способ производства портландцемента. Обычно он изготовляется путем обжига смеси из известняка, глины и песка при высоких температурах (около 1450 °C). Схема, предложенная американскими исследователями, исключает участие ископаемого топлива, и, как следствие, выделение углекислого газа в атмосферу. «Вредные» природный газ и уголь они предлагают заменить электричеством, полученное «зелеными» способами. Цемент при этом не потеряет в качестве, а бонусом станут побочные продукты производства, которые можно будет использовать как топливо или сырье.Демонстрация электрохимического процесса, протекающего в электролизере
© Felice Frankel
Портландцемент – самый распространенный вид цемента. Ежегодно в мире производится до 4 млрд тонн этого стройматериала, при этом с каждым новым его килограммом в атмосфере появляется дополнительный килограмм CO2.
Вместе с урбанизацией и ростом мирового населения увеличивается и потребность в новых сооружениях. По прогнозам Международного энергетического агентства, на которое ссылается MIT, к 2060 году их число на планете удвоится, а вместе с этим – и спрос на цемент. Повышение объемов производства этого стройматериала, в свою очередь, усугубит климатический кризис.
В методе, предложенном MIT, используется электролизер из двух связанных колб, заполненных водой, и помещенных в них электродов. Под воздействием электрического тока вода расщепляется на водород и кислород, при этом в колбе с «кислородгенерирующим» электродом среда становится кислой, а в колбе с «водородгенерирующим» – основной. Если в этот раствор с плавным изменением pH добавить измельченный известняк, который преимущественно состоит из карбоната кальция (CaCO3), в одной части емкости образуются пузырьки углекислого газа, а в другой – твердые частицы гидроксида кальция (Ca(OH)2) – гашеной извести. Полученный осадок – «заготовка» для портландцемента: из него уже легко выделить оксид кальция (CaO), который в реакции с диоксидом кремния (SiO2) образует алит – основу для этого стройматериала.
Хотя углекислый газ и останется побочным продуктом в этой электрохимической ячейке, в окружающую среду он не попадет: ученые намереваются собирать его, чтобы использовать в нефтяной промышленности, в производстве газированных напитков и сухого льда. Исследователи поясняют, что CO2, выделяемый обычными цементными заводами, для этих целей не годится, поскольку загрязнен иными соединениями, а очищать его трудоемко и дорого. Водород и кислород, которые также образуются в ходе электрохимической реакции, авторы предлагают использовать как топливо.
Цемент — производство, виды и марки
Что такое цемент? Аксиома
Итак, цемент – это порошкообразный материал серого цвета, который, после смешивания с водой, застывает через некоторое время, приобретая при этом высокую твердость и прочность. Это все знают! Разбить такую монотонную глыбу в дальнейшем не представляется возможным, если раствор был приготовлен правильно. Благодаря своим уникальным свойствам цемент применяется в строительстве в качестве связывающего вещества при возведении домов, фундаментов, заграждений, дорожек и прочих строений. Также из него изготавливают бетон.
Немного истории
Само слово «цемент» образовалось от латинского слова «caemenrum», что означает «толченый камень». При смешивании этого материала с гашеной известью получался раствор, который в древности использовали при кладочных работах. Причем, даже до наших дней дожили эти постройки, сделанные с помощью такого толченого порошка. Раньше умели строить и изготавливать качественный материал, а не то, что сейчас: из-за постоянной экономии страдает финальная конструкция, которая тает на глазах.
Шло время, и другие вяжущие вещества, способные застывать от смешивания с водой, тоже стали называть словом «цемент». Сейчас такой материал называют «портландцементом». Название пошло от острова Портленд в Англии, где и находятся месторождения чудесного камня, из которого изготавливают серый сыпучий материал с волшебными свойствами. Изобрел способ получения такого цемента английский инженер по имени Джозеф Аспид. Было это в 1824 году. Свое изобретение он полюбил, и во время оформления патента назвал новый материал «портландским цементом».
Технология производства цемента
Производство материала делится на три этапа:
1. Добыча сырья и его подготовка. Гипсовый камень, известняк и глина добываются в карьерах, после чего их вывозят на завод. Там их мелко крошат, измельчают, и, затем, просушивают при температуре от 150оС до 200оС. После таких издевательств их смешивают в определенных пропорциях. То, что получилось, называют шламом.
2. Получение клинкера. Шлам помещают в печь, где его обжигают при температуре 1450оС. Во время этого процесса из шлама получается клинкер, который впоследствии размалывают в мелкий порошок на жерновах.
3. В подготовленный клинкер добавляют гипс, около 5%, а также разные специальные добавки.
После того как сырье прошло все испытания и этапы производства, из него получается «портландцемент». В зависимости от процента и содержания минеральных добавок, он может отличаться по прочности, которая и определяет марку продукта. Обозначается она буквой «М» с цифрами, которые соответствуют максимально допустимой нагрузке материала на сжатие. Конечно, поскакав по бетону, его прочность не определишь, этим занимаются специальные прессы. Наиболее распространены и популярны следующие марки цемента М300, М400 и М500.
Виды цемента и их предназначение
Кроме «портландцемента» существуют еще и другие виды материала, которые предлагают разные производители.
- Водонепроницаемый цемент. Идеально подходит для гидроизоляции строений, герметизации стыков и трещин, постройки бассейнов и прочих резервуаров для жидкости.
- Белый цемент. Он применяется при изготовлении сухих строительных смесей. Этот материал быстро застывает, также он устойчив к вредным воздействиям. При смешивании его с разными пигментными добавками получают штукатурные декоративные растворы.
- Расширяющийся цемент. Такой вид применяется при производстве самонапряженных конструкций, при ремонте водонепроницаемых сооружений, например, подвал, бассейн, крыша. Материал такого вида обладает высокой морозоустойчивостью.
- Пуццолановый цемент. Материал назван так потому, что в нем присутствуют пуццоланы, если сказать проще – вулканический пепел, и зола уноса, который является продуктом сгорания твердого топлива. Особенностью такого вида цемента является его замедленное застывание с низким тепловыделением, что положительно сказывается на заливке бетона больших объемов. В этом случае уходит разница температуры между верхними слоями бетона и внутренними, тем самым исключается возможность появления трещин.
Производители цемента
Количество заводов по изготовлению цемента растет с каждым годом, но есть несколько лидирующих компаний, которые занимают передовые места по продаже строительного материала, как на мировом рынке, так и отечественном.
Французская компания производит цемент не только у себя на родине, но и обзавелась уже заводами в России. Например, «Урадцемент» с суровыми челябинскими работниками, ОАО «Воскресенцемент» с коренными москвичами, «Коркинский завод» и «Ферзиково» из Калужской области. С таким количеством заводов на российских просторах, «Lafarge», конечно, занимает лидирующую позицию на отечественном рынке. Фирма предоставляет товар любых марок и классов. На заводах цемент фасуют в мешки по 50 килограмм и в биг-бэги. Также в компании предоставляют услуги по самовывозу (навалом). «Портланд» благодаря своим специальным минеральным добавкам, гарантированно имеет высокую прочность материала после застывания. Наличие в цементе шлака позволяет ему застывать намного быстрее. «Лафарж-мастер», подобно «Портланду», также содержит в себе минеральные добавки и шлак. Из-за того, что материал не нужно вести из-за рубежа, цена на него снижена, но все же сильно зависит от марки.
Швейцарская компания самый крупный в мире производитель цемента. Она поставляет свой товар по всему миру. Производство цемента это как раз главный козырь «Holcim Group». Продукция имеет высочайшее качество, и, конечно же, соответствует мировым стандартам. Также производитель не жалеет денег на собственные разработки и воплощает их в жизнь. С помощью своей уникальной сырьевой балы, фирма изготавливает цемент с первой группой эффективности, а также сульфатостойкие составы. Последний вид применяется и как специальный материал, и общестроительный цемент. Компания предлагает несколько видов продукции: белый, серый, тампонажный и тарированный цемент. Порошок фасуется в мешки по 25-50 килограмм. Несмотря на свою популярность, товары «Holcim Group» отличаются демократичными ценами.
Компания из Мексики занимает высокие позиции в сфере изготовления строительных материалов. Она заимела свои заводы почти в каждом уголке мира. Не стали исключением и страны СНГ. На отечественном рынке продукция фирмы представлена несколькими линейками. «Портландский» цемент имеет свойство быстро схватываться, он предназначен для производства бетонных конструкций, изготовления оснований, укладки стен. Такой материал отлично переносит низкие температуры. «Портландский пепельный» цемент своим составом гарантирует значительную прочность и защиту от усадочных трещин. Он имеет оптимальное время застывания и применяется для элементов строения разной структурности. Цемент «Портландский композитный» продлевает время по обработке растворов, также его удобно укладывать. Это универсальный вариант для штукатурных, кладочных смесей и конструкций из бетона. Продукция расфасовывается в мешки по 25 килограмм. Цены зависят от марки и
Разработан «живой» бетон с бесконечным потенциалом применения
Исследователи из Колорадского университета (США) создали экологически чистую альтернативу бетону. Строительный материал представляет собой биоминерализованную гидрогелево-песчаную субстанцию, которая благодаря работе бактерий превращает песок в кирпичи. Причем материал такой же прочный, как и обычный бетон, говорится в статье, опубликованной в издании Matter.
Удивительное свойство этого материала заключается в том, что он живой, а значит, способен «размножаться»: кирпичи могут воспроизводить сами себя и, благодаря живущим в них бактериям, могут быть оснащены различными функциями.
Более того, при производстве «живого» бетона, в отличие от обычного, практически не выделяется CO2. Подсчитано, что около 6% глобальных выбросов CO2 приходится только на производство цемента, одного из компонентов бетона. Бактерии, которые работают в «живых» кирпичах, наоборот, абсорбирует парниковые газы.
Как это работает? Ученые взяли за основу бактерии рода Synechococcus, поместили их в питательную среду гидрогеля и смешали с песком. Гелеобразная масса обеспечивает их необходимыми для жизни веществами и влагой. Бактерии, получая питание из этой среды, растут и производят карбонат кальция, то есть идут процессы минерализации — подобно тому, как образуются раковины у мидий.
Как сообщают ученые, живой материал при правильных условиях может размножаться. Если разбить кирпич посередине, две половинки через некоторое время превратятся в два полноценных кирпича: цианобактерии «вырастят» из половинок два целых кирпича, если к каждой из них добавить песок, гидрогель и питательные вещества. Команде Челси Хеверана, руководителя проекта, удалось «вырастить» восемь кирпичей из одного «родительского». Причем «живой» материал так же прочен, как и обычный бетон. «Вы можете наступить на него, и он не сломается», — говорит Уилл Срубар, соавтор работы.
Однако есть одна существенная проблема: слишком сильная засуха ставит под угрозу выживание бактерий в материале. Задача ученых — найти баланс для обеспечения как структурной целостности материала, так и жизнеспособности микробов. Как выяснила команда Хеверана, при 30-процентной относительной влажности от 9% до 14% бактерий в материале были еще живы через 30 дней. «Это значительно больше, чем ожидалось», — подчеркивают исследователи. Цианобактерии были добавлены в цемент для ремонта трещин, но их выживаемость оказалась низкой — менее одного процента.
Регулируя температуру и влажность, можно переводить работу бактерий то в состояние покоя, то, наоборот, стимулировать их деятельность нажатием кнопки: «просыпаясь», они снова растут и могут, например, восстанавливать повреждения в конструкции здания.
«Живой» материал, считают авторы, имеет фантастический по масштабам применения потенциал: «Внедрение этих строительных материалов в жизнь может создать совершенно новую дисциплину с бесконечным числом возможных применений. Нет пределов творчеству». В частности, предлагают исследователи, можно было бы создать материал с биологической функцией — такой бетон мог бы улавливать наличие токсичных веществ в воздухе и поглощать их. И, безусловно, он пригодится в условиях с ограниченными запасами сырья — например, в пустыне или на Луне или Марсе. «В бесплодной среде такие строительные материалы очень хороши, потому что им для роста требуется в основном солнце, — говорит Срубар. — Я думаю, что однажды мы возьмем с собой на Марс не мешки с цементом, а биоорганизмы».
История фибробетона
Французский садовник по имени Joseph Monier впервые изобрел железобетон в 1849 году. Если бы не этот железобетон, большинство современных зданий сегодня не стояло бы.
Железобетон можно использовать для изготовления рамок, колонн, фундаментов, балок и т. Д. Армирующий материал должен обладать отличными связующими характеристиками, высокой прочностью на растяжение и хорошей термической совместимостью. Для армирования требуется гладкая передача нагрузки от бетона к поверхности раздела между бетоном и армирующим материалом, а затем к арматурному материалу. Таким образом, бетон и армированный материал должны иметь одинаковое напряжение.
1.1 Железобетон
Стальные стержни укреплены в бетон (промышленый железобетон). Штанги имеют шероховатую гофрированную поверхность, что позволяет лучше склеивать стальные арматуры, благодаря чему бетон приобретает дополнительную прочность на растяжение. Прочность на сжатие, изгиб также показывают заметное улучшение характеристики теплового расширения стальных арматур и бетона должны соответствовать. Арматура должна иметь поперечное сечение, равное 1% для плит и балок, это может быть 6% в случае колонн. Бетон имеет щелочную природу, это создает пассивирующую пленку вокруг стержней, тем самым защищая ее от коррозии. Эта пассивирующая пленка не будет образовываться в нейтральном или кислом состоянии. Карбонирование бетона происходит вместе с поглощением хлорида, что приводит к разрушению стальной арматуры.
Сравнивая растягивающую способность стальных стержней и бетона + стальные арматуры, железобетон можно назвать армированным (растяжимость стержней меньше, чем бетон + бар), он более армирован (растягивающая способность стали больше, чем бетон + стальное растяжение Прочность усиливается, но без предварительного предупреждения и под усиленными отказами, но предупреждает об деформации до того, как она не срабатывает. Поэтому лучше рассмотреть армированный бетон.
2 Фибробетон (FRC — FIBER REINFORCED CONCRETE)
Конструкционный материал постоянно развивается. Спрос на высокопрочный, нетрескающийся, стойкий и более легкий бетон привел к развитию волокнистого железобетона (2, 3, 4, 5, 6, 7). Используемые волокна представляют собой сталь, нейлон, асбест, стекло, углерод, сизаль, джут, койер, полипропилен, кенаф.
2.1 История фибробетона
Практика добавления некоторых волокон к строительным материалам относится к древним временам. Когда конский волос, соломинки были использованы для укрепления кирпичей. В 1911 году Портер обнаружил, что волокно можно использовать в бетоне. В начале 1900 года было использовано асбестовое волокно. В 1950 году волокнистый железобетон стал представлять интерес, так как был обнаружен асбест, представляющий собой риск для здоровья. В 1963 году Ромуальди и Бэтсон опубликовали свою классическую работу по FRC. С тех пор не было оглядки, в бетоне использовались стекло, сталь, полипропиленовое волокно.
2.2 Необходимость фибробетона
Использование бетона в качестве конструкционного материала в определенной степени ограничивается такими недостатками, как хрупкость, низкая прочность на растяжение и низкая устойчивость к ударопрочности, усталости, низкой пластичности и низкой прочности. Он также очень ограничен для получения динамических нагрузок, вызванных взрывами.
Хрупкость компенсируется в структурном элементе введением армирующей (или) предварительно напряженной стали в зоне растяжения. Однако это не улучшает основное свойство бетона. Это всего лишь метод использования двух материалов для требуемой производительности. Основная проблема низкой прочности на растяжение и требований высокой прочности все еще сохраняется, и ее необходимо улучшить с помощью различных типов армирующих материалов. Дальнейший бетон также недостаточен в пластичности, устойчивости к усталости и ударам. Важность предоставления необходимых количеств в бетоне возрастает с его разнообразными и сложными применениями в сборных и сборных строительных элементах. Разработка требуемых характеристик бетона позволит решить проблемы инженеров-конструкторов путем добавления волокон и добавок.
Роль волокон, по существу, заключается в том, чтобы задерживать любые продвигающиеся трещины, применяя силу пробивки на концах стоек, тем самым замедляя их распространение по матрице. Таким образом, конечная трещинная деформация композита увеличивается во много раз больше, чем у ненакрепленной матрицы. Для таких целей могут использоваться такие присадки, как летучая зола, кремнезем, гранулированный доменный шлак и метакаолин.
Однако добавление волокон и минеральных добавок имеет определенные проблемы, связанные с перемешиванием, поскольку волокна имеют тенденцию к образованию шариков, а способность к обработке имеет тенденцию к уменьшению во время смешивания.
2.3. Поведение волокна в бетоне
Волокна способствуют уменьшению кровоточивости в свежем бетоне и делают бетон более непроницаемым на закаленной стадии. Вклад определенного процента волокон в бетон в сторону прочности на изгиб меньше по сравнению с прочностью, предоставляемой арматурой. Самое главное, волокно ограничивает рост трещины под нагрузкой, тем самым останавливая конечное растрескивание. Неметаллические волокна, такие как стекловолокно, устойчивое к щелочам, и синтетические волокна обеспечивают устойчивость к химическим веществам. Армирующая способность волокна основывается на длине волокна, диаметре волокна, процентном содержании волокна и состоянии смешивания, ориентации волокон и соотношении сторон. Соотношение сторон — отношение длины волокна к его диаметру, которое играет важную роль в процессе армирования.
3. ТИПЫ ВОЛОКНА
3.1 Асбестовое волокно
Одну из разновидностей фибробетона производят из натурального минерального волокна. Асбестовое волокно демонстрирует очень хорошую устойчивость к нагреву, электрическим, химическим повреждениям и возгоранию. Он имеет среднюю прочность на растяжение. Поэтому он стал очень популярным в конце 19 века. Асбест представляет собой комбинацию из шести природных силикатов. Они были первоначально использованы в строительстве изоляции изоляции для горячей пластины отверждения. Требуется больше воды, когда асбестовое волокно смешивается с цементом из-за высокой абсорбции. Но позже было обнаружено, что асбест был канцерогенным по своей природе, поэтому очень вероятно для здоровья человека, что он был полностью запрещен.
3.2 Углеродное волокно
Углеродное волокно улучшает эластичность и дает хорошую прочность на растяжение. Они образуются при окислении полиакронитрильных волокон. После окисления проводят термический пиролиз с получением углеродных волокон. Они обладают высокой эластичностью и хорошей прочностью на растяжение. С помощью этого волокна производится руль руля.
3.3 Арамидное волокно
Это синтетическое волокно. Как называют это ароматический полиамид. Арамидное волокно является другим усиливающим материалом, который можно использовать. Они образуются при взаимодействии аминогруппы и галогенидной группы карбоновой кислоты. Это волокно коммерчески известно как технора, кевлар, номекс. Кевлар первоначально использовался в качестве композиционного материала для изготовления воздушной рамы коммерческого самолета, поскольку они представляют собой очень легкий и высокопрочный материал. В этих волокнах все цепные молекулы ориентированы вдоль оси волокна, поэтому высокая прочность химической связи приводит к ее высокой прочности. Это было впервые обнаружено DuPont. Они были превосходной заменой для асбеста.
3.4. Металлические волокна
Они производятся путем нагревания металла до его испарения, а затем осаждения его при очень высоком давлении на пленку из полистирола. Металлическое волокно обычно является алюминированной нейлоновой нитью. Металлическое волокно — это комбинация пластика и металла. Их также можно извлечь из стальной ваты. Металлические волокна представляют собой волокна углеродистой стали или волокна из нержавеющей стали.
3.5 Полипропилен, полиэтилен, нейлоновая нить
Они показывают высокую щелочную резистивность и кислотостойкость. Полипропилен представляет собой полимер полиолефина. Полипропиленовое волокно в форме фибриллированных пленочных волокон демонстрирует отличное сцепление с матрицей, поскольку матрица может легко входить в эту фибриллу, что обеспечивает хорошую ударопрочность. Нейлон и полипропилен имеют очень высокую прочность на растяжение 561,0 — 867,0 Н / мм2. Они могут использоваться там, где требуется высокое поглощение энергии, поскольку их высокое удлинение (15-25%) поглощает больше энергии. Низкий модуль этого волокна уменьшает усиливающее свойство. Они широко используются в свайном кожухе, не нагружающем коррозионную стойкость элементе, блоке плавающей установки облицовки, ингибиторе растрескивания трещин. Это очень хороший заменитель стальной арматуры в аспекте транспортировки и обработки в случае сборных элементов, поскольку при использовании пластмассового волокна уменьшается размер (образуется более тонкая секция) и повышается сопротивление трещинообразованию, что экономит материал, транспортировку и монтаж.
3.6 Стекловолокно
Стеклянный цемент состоит из 4 — 4,5% по объему стекловолокна, смешанного с цементным или цементно-песчаным раствором. Этот армированный стеклом цементный раствор используется для изготовления бетонных изделий толщиной от 3 до 12 мм. Способы производства отличаются и включают распыление, литье, прядение, экструзию и прессование. Каждый метод придает конечным продуктам различные характеристики. Напыление распылением представляет собой очень подходящий и, безусловно, наиболее разработанный метод обработки. В простейшей форме обработки распылением одновременные спреи цементно-растворной суспензии цемента и измельченного стекловолокна осаждаются из двойного распылителя в подходящую форму или на соответствующую форму. Раствор суспензии подается в пистолет-распылитель из дозирующей насосной установки и распыляется сжатым воздухом. Стекловолокно подается в измельчитель и питатель, который установлен на одном и том же узле пистолета. Волокна изготавливаются из стеклянных карьеров. Стеклянные карьерные продукты плавятся в печи, а затем из процесса втулки получают волокнистые нити. Они лучше всего подходят для применения в качестве ремонта строительных материалов для восстановления старых зданий наследия и архитектурных приложений.
3.7 Натуральное волокно
Натуральное волокно — это древесное волокно, состоящее из бамбука и т. Д., Фруктовое волокно (койр), волокно стебля, то есть джут, кенаф, сан, лен и т. Д., И листовое волокно, как хенкуин, сизаль, кокос. Естественным преимуществом является экономичное и энергоэффективное производство этого волокна. Но они обладают высокой водопоглощаемостью, низкой щелочестойкостью, склонны к атакам насекомых и грибов и имеют низкий модуль упругости, что делает его сдерживающим фактором для использования в бетоне. Волокна сизаля извлекаются из листьев агавы сизалана. Он состоит из пектина, лигнина и гемицеллюлозы. Они сильны, но склонны к щелочной атаке. Древесное волокно или целлюлозное волокно — самая популярная из используемых натуральных волокон в бетоне. Высокий модуль упругости, предел прочности при растяжении и доступность являются основным преимуществом. Древесное волокно извлекается из древесины с помощью процесса, называемого варкой. Древесное волокно содержит целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин. Лигнин снижает прочность волокна, поэтому для удаления лигнина используется химический процесс варки целлюлозы, называемый крафт-сульфатом или сульфатом. Очень низкое щелочеустойчивое свойство древесного волокна может быть улучшено путем использования процессов, которые будут ограничивать дезинтеграцию волокна в щелочной среде.
Использованные источники
HISTORY OF REINFORCED CONCRETE
300 лет Искитиму: восемь малоизвестных фактов
Искитим отмечает в эти дни свое 300-летие. Это не означает, что уже в эпоху Петра Первого здесь существовал город. В 1717 году документально зафиксировано появление первых крохотных деревушек на территории нынешнего юбиляра: Койново, Чернодырово, Шипуново… Примерно в те же годы возник Бердский острог и другие населенные пункты в здешних окрестностях.
1. Связано расселение русских людей в этих местах с крахом Телеутского ханства, которое на протяжении всего 17-го века сдерживало продвижение казаков вверх по течению Оби, от Томска к Алтаю. К 1715 году телеуты договорились о союзе с Джунгарским ханством, и вся их воинская знать с юртами и семьями на тысячах телег откочевала к границам Китая. А Телеутская межа, то есть граница с их улусом, проходила, в том числе, и по реке Бердь. На освободившейся территории будущей Новосибирской области и начали возникать русские деревни.
2. Существуют разные версии происхождения топонима Искитим. Одна из них говорит, что было такое тюркское племя – ашкитимов, которое кочевало в этих местах. Тюркских племён в средние века было много, называли их по-разному.
По другой версии, тюркское слово «искитим» можно перевести как «чаша, яма, котловина». Действительно, город находится в низине. Есть даже народная, не очень лестная частушка, которую придумали сами жители: «Снизу грязь, а сверху дым – это город Искитим». Как и всякая частушка, она неточно отражает реальность: в Искитиме достаточно много зеленых и чистых мест, а Южный микрорайон вообще расположен на возвышении.
Третья версия гласит, что слово «иске» в переводе с татарского – «старый», а тим – «место отдыха». Получается, что эти берега Берди были старым местом отдыха древних кочевников.
3. Возле Искитимского медицинского техникума стоит памятник первому председателю Койновского волостного Совета солдатских, рабочих и крестьянских депутатов Афанасию Скороходову. Он родился в деревне Койново, служил матросом на военном крейсере «Жемчуг». В октябре 1914 года судно было потоплено немецким крейсером. Более 80 членов экипажа погибли сразу, более ста моряков получили ранения. Скороходов долго пробыл в воде, и у него отнялись ноги. В течение года Афанасий лечился в госпиталях, а затем был комиссован, вернулся на родину. Летом 1918 года его арестовали колчаковцы, чудом не расстреляли, позднее друзья-моряки организовали его побег из дальневосточной тюрьмы, он вернулся в Койново и вновь возглавил волостной орган советской власти. Умер безногий стойкий большевик Афанасий Скороходов 21 января 1924 года, в один день с Лениным. Его бюст считается памятником эпохи Гражданской войны.
4. Современный город Искитим был рожден сталинским планом индустриализации. Для строительства промышленных гигантов первых пятилеток требовался в огромном количестве цемент. А на берегах Берди издавна находили известняк и глиняные сланцы. В 1929 году специальная комиссия изыскателей определила наиболее удобную площадку для строительства цементного завода – напротив разъезда №5 Алтайской железной дороги. Позднее разъезд переименовали в станцию Искитим. Проект Чернореченского завода, крупнейшего в Сибири, предполагал производство 700 тысяч бочек цемента в год с возможностью расширения мощностей до миллиона бочек.
5. Поначалу завод строили крестьяне ближних деревень. Строили вручную. Землю из котлована выбрасывали лопатами, отвозили тачками. Тяжелые конструкции при монтаже поднимали эстакадами из шпал и бревен, лебедок и мачт. Постепенно на стройку прибывали специалисты с других цементных заводов. Жить было негде – одновременно с заводом сооружали жилье.
В декабре 1934 года Чернореченский цементный завод вступил в строй действующих предприятий. Он производил серьезное впечатление на современников: например, вращающиеся печи были длиной 65 метров, диаметром три метра. В 1935 году здесь было выработано 72 тысячи тонн цемента, завод приближался к проектной мощности – 112 тысячам тонн (те самые 700 тысяч бочек).
В наши дни проектная мощность Чернореченского завода достигает 1700 тысяч тонн цемента. Примерно столько он и производит ежегодно. На предприятии трудится более 1300 человек.
6. В центре Искитима расположен городской парк культуры и отдыха имени Ивана Васильевича Коротеева. Герой-пограничник погиб осенью 1936 года на Дальнем Востоке в бою с отрядом японских диверсантов. А в 1937 году было решено в память о земляке разбить сад на месте тогдашнего пустыря. В 1939 году здесь установили памятник отважному пограничнику. В 1948 году со стороны улицы Пушкина соорудили внушительный арочный вход в разросшийся парк. В начале восьмидесятых годов была создана аллея с бюстами Героев Советского Союза. Самому Коротееву звание Героя Советского Союза официально не присвоили, хотя о нем много писали в газетах тридцатых лет. Он – герой в народной памяти.
В связи с юбилеем города ведётся очередная реконструкция парка: восстанавливается освещение на аллее с фонтанами, меняется ограждение с улицы Советской, ремонтируется арка главного входа, сооружаются велодорожка и место прогулок для мам с колясками.
7. На окраине микрорайона Ложок течет целебный источник — Святой Ключ. Источник уже много лет является местом паломничества множества верующих со всей области. Едут сюда и из других регионов.
В этих местах действовал штрафной лагерь Сиблага. О нем рассказывают чудовищные вещи. Силикоз, голод, холод и зверства убивали заключенных в течение короткого времени. Вместе с уголовниками и штрафниками, отбывающими большие сроки за особо тяжкие преступления, сюда помещали политических заключенных и священников.
Зоны были обнесены высоким дощатым забором, с внешними и внутренними запретными зонами, обтянутыми колючей проволокой. Летом эти зоны постоянно боронили, не давая зарастать травой. На сторожевых вышках стояли вооруженные охранники.
Люди теряли рассудок от страданий, холода и голода. Основная работа была в карьере. Обжигали известь и добывали щебень, известь обжигали в костровых печах. В карьере все работы выполнялись вручную. В ходу были кайло, кирка, клинья, лом и кувалда. Большие камни дробили при помощи кувалды и металлических клиньев.
В 1956 году лагерь был ликвидирован. Целебный источник партийные власти хотели было засыпать строительным мусором, но местные жители не позволили. По легенде на месте Святого Ключа расстреляли или даже закопали живьем группу православных священников.
8. Искитим стал городом в 1938 году. Тогда в нём насчитывалось около 14 тысяч жителей. Сейчас здесь проживают 57 тысяч человек. Наибольшее количество жителей в Искитиме зафиксировано в 1992 году – 69 тысяч человек.
Расстояние от вокзала Новосибирск-Главный до вокзала Искитим – 57 км. В городе 14 школ, в том числе 10 средних, есть две школы искусств. Большой объем информации по истории города и множество интересных экспонатов содержится в городском историко-художественном музее.
Федор Буров
http://vn.ru/news-300-let-iskitimu-vosem-maloizvestnykh-faktov-/
как раздавить и сделать цемент из известняка
Высококачественные конусные дробилки от производителя серии CC-S и CC и другие востребованы в промышленности. Чем выше качество агрегата, спосо.ого измельчать крупные куски горных пород и другие материалы, тем точнее фракции заданных размеров.
Принцип работы
Коническая часть конусной дробилки совершает внутри статической чаши вращение. Принимая материал ступенчато, устройство измельчает железную руду, руду цветных металлов, базальт, гранит, известняк и пр. до нужной кондиции.
Конусные дробилки используются:
- дорожное строительство: это мощное устройство на выходе выдает щебень правильной кубовидной формы, используемый в приготовления бетона;
- рудная промышленность: конусная дробилка по приемлемой цене отлично справляется с измельчением особо прочных горных пород и металлической руды.
Сортировать: По умолчаниюПо имени (A — Я)По имени (Я — A)По цене (возрастанию)По цене (убыванию)По модели (A — Я)По модели (Я — A)
Показывать: 15255075100
Конусные дробилки CC
Область применения: Конусная дробилка фирмы MP широко используется в горноперерабатывающей промышленности, на цементных заводах, на карьерах и других предприятиях. Подходит для любого типа горных пород, имеющих сопротивление сж..
Конусные дробилки CC-S
Область применения: Конусная дробилка фирмы MP широко используется в горноперерабатывающей промышленности, на цементных заводах, на карьерах и других предприятиях. Подходит для любого типа горных пород, имеющих сопротивление сж..
как раздавить и сделать цемент из известняка
Может ли сделать цемент из цементного известняка
Как сделать цемент своими руками — Хозяин ДомаПриготовление цементного раствора. Любой .
Get Priceспособов раздавить известняка
раздавить мясорубки для фосфоритовКак раздавить и сделать цемент из известняка как раздавить silcon металла дробилка . как раздавить Silcon металла фосфоритов к
Get PriceКак сделать клумбу из камней и цемента своими руками:
Это еще один вариант, как сделать клумбу из камней и цемента своими руками. Правильно подобрав цветочный орнамент, удастся создать оригинальную композицию, высадив
Get PriceКак сделать цемент своими руками — Хозяин Дома
Можно ли сделать цемент самостоятельно, своими руками? Какой бывает цемент, из чего делают цемент, что нужно для изготовления цемента в домашних условиях?
Get Priceкак построить бетон из известняка
Из чего делают цемент: состав, химическая формула и . Как построить гараж: из чего. состоит на ¾ из глины, а на ¼ — из известняка. Проще всего использовать мергель, который имеет тот
Get PriceИз чего и как делают цемент?
Как делают цемент и из чего? Состав и особенность порошкообразной массы. Виды сырья которое может входить в цемент. Процесс и этапы изготовления цемента.
Get PriceКак сделать цемент своими руками при автономном
То же самое касается известняка. Радует только, что как европейская часть России, так и Кавказ, Урал и Сибирь, богаты как на глинозёмы, так и на известняк. С примесями, но всё же.
Get PriceКак сделать цемент своими руками при автономном
То же самое касается известняка. Радует только, что как европейская часть России, так и Кавказ, Урал и Сибирь, богаты как на глинозёмы, так и на известняк. С примесями, но всё же.
Get Priceкак построить бетон из известняка
Из чего делают цемент: состав, химическая формула и . Как построить гараж: из чего. состоит на ¾ из глины, а на ¼ — из известняка. Проще всего использовать мергель, который имеет тот
Get PriceКак сделать цемент из камней: Эксперименты — ТЕХНО
Как сделать цемент из камней: Эксперименты 29 июля ’19 16:40 Комментариев: 1 Представьте, что наступил апокалипсис, и вам нужно сделать цемент.
Get PriceКак сделать облицовку вокруг цоколя частного дома под .
В этой статье расскажем, как своими руками сделать наружную облицовку вокруг цоколя частного дома под камень, используя цемент или бетон, плиточный клей, штукатурку, каковы плюсы и минусы такой отделки.
Get PriceКак разводить цемент? Как развести без песка и как .
Цементный раствор – это важная составляющая практически всех ремонтных работ. Как разводить цемент правильно? Как развести без песка и как замесить раствор с помощью дополнительных компонентов?
Get PriceЦементный раствор: пропорции и как правильно разводить
Ложиться на раствор М50 или М75 они уже не хотят. Им адгезия нужна и непыльная поверхность. Поэтому под них, зачастую, используют раствор М100 и выше. Ну и цемент должен быть как минимум портланд .
Get PriceКак делают цемент: технология производства цемента
Как делают цемент. Три способа производства незаменимого строительного материала. Мокрый, сухой и комбинированный способы приготовления цемента.
Get PriceКак сделать цемент майнкрафт: Как Скрафтить
Как в майнкрафте сделать цемент minecraft99 Как сделать цемент в майнкрафте 1 12 2 Minecraft 1.12 Цемент, бетон и глазурованная керамика — новые блоки
Get PriceЧто такое известняк и где применяют камень: виды .
Что такое известняк и где его используют кроме строительства? Разновидности и цвета известняка, история и происхождение камня, месторождения, способы добычи и обработка известняка. Физико-химические характеристики .
Get PriceЦемент: состав, характеристики, виды, технология и этапы .
Как делают цемент и из чего? Состав и особенность порошкообразной массы. Виды сырья которое может входить в цемент. Процесс и этапы изготовления цемента.
Get PriceПоделки из цемента: инструкция как сделать и украсить .
Основные правила и особенности работы с цементом. Интересные идеи для новичков и рекомендации с чего начинать делать поделки из цемента. Как делается грибок из цемента.
Get PriceКак правильно сделать раствор цемента Строительный
Вода, песок и цемент — вот и все составляющие, однако не все так просто, как кажется на первый взгляд. Давайте разбираться в том, как правильно сделать раствор цемента.
Get PriceЦемент известняка
Как сделать цемент своими руками при автономном . То же самое касается известняка. Радует только, что как европейская часть России, так и Кавказ, Урал и Сибирь, богаты как на глинозёмы, так и .
Get PriceКак разводить цемент? Как развести смесь из песка в .
Как разводить цемент самостоятельно? Каким образом можно развести смесь из песка в домашних условиях? Как сделать самому раствор из цемента? Какие составляющие у цементного раствора? Что советуют профессионалы при .
Get PriceЦемент известняка
Как сделать цемент своими руками при автономном . То же самое касается известняка. Радует только, что как европейская часть России, так и Кавказ, Урал и Сибирь, богаты как на глинозёмы, так и .
Get PriceКак разводить цемент? Как развести смесь из песка в .
Как разводить цемент самостоятельно? Каким образом можно развести смесь из песка в домашних условиях? Как сделать самому раствор из цемента? Какие составляющие у цементного раствора? Что советуют профессионалы при .
Get Priceизвестняка порошок как правило
Измельчение известняка, как правило, делится на грубую обработку порошка известняка (0 3 мм), обработку тонкого порошка (20 меш 400 меш) и глубокую обработку порошка тонкого известняка (400 .
Get PriceПоделки из цемента: инструкция как сделать и украсить .
Основные правила и особенности работы с цементом. Интересные идеи для новичков и рекомендации с чего начинать делать поделки из цемента. Как делается грибок из цемента.
Get Priceищу машину раздавить бетон
как раздавить бетон в гравий . раздавить машину гравия inderiet. Корма рок гравий раздавить машину, металлолома дробилки Шанхай Английский перевод – Словарь Linguee типа 9517 и
Get Priceсделать конвейер раздавить уголь
как сделать закрытый дробилки угля. таких как дробилки угля и угольной мельнице раздавить угля. Как правило. как сделать модель дробления дробилки угля как . . Вы можете раздавить
Get PriceЦемент: из чего делают и какие пропорции
Рассмотрим поэтапно цемент как делают: Перемешивание всех компонентов для создания клинкера. В его состав вводится 75 % известняка и 25 % глины.
Get PriceКак смешать цемент и известь?
Он будет пластичным и прочным. Однако стоит сказать, что в известковый раствор и цемент добавляются в разном количестве, так как многое завит от марки самого цемента.
Get PriceКогда изобрели цемент (история): кто это сделал и в каком .
Когда (в каком году) изобрели цемент и кто это сделал: история появления бетона, когда придумали цементное вяжущее в России и мире, кто открыл и изобрел, как и
Get PriceКак произвести свой цемент из чего производят цемент .
Цемент не является природным материалом. Процесс его производства довольно дорогостоящий и трудоемкий, однако он стоит того: на выходе получается один из самых популярных строительных материалов, используемый .
Get PriceКак сделать цемент своими руками? * ABuildic
Как сделать цемент самостоятельно. Несмотря на то, что существует такое понятие, как цемент заводского производства, довольно часто перед строителями небольших объектов, да и просто в быту, встает вопрос .
Get PriceКак сделать своими руками вазон для сада из цемента и
Как сделать вазу из цемента и ткани. Какие материалы и инвентарь для этого нужны. Пошаговое изготовление вазы. Декорирование. Грунт и растения для ваз.
Get PriceОгнеупорный цемент для печи: в чем особенности и как .
Огнеупорный цемент идеально подойдет при сооружении печей и каминов, этот материал не растрескивается даже при сильном нагреве и не боится
Get PriceВидео как правильно сделать цемент своими руками —
Об многом и обо всем. Присоединяйтесь ко мне: https://tlt-logan.ucoz/ — автомобильный форум. https .
Get PriceИстория цемента — Всемирная цементная ассоциация
Цемент использовался людьми на протяжении всей истории; вариации материала использовались древними греками, римлянами и египтянами, причем самые ранние археологические находки датируются 12–10 000 г. до н.э. в современной Турции. Римляне использовали смесь извести (оксида кальция) и пуццолана — измельченного вулканического пепла — для создания гидравлического цемента, который мог схватываться под водой. Другие цементы использовали в качестве заполнителей щебень, плитку и керамическую посуду.Известные исторические здания из бетона, сохранившиеся до сих пор, — это Колизей и Пантеон в Риме и собор Святой Софии в Стамбуле.
Средние века были тихим временем в истории цемента; любые открытия, сделанные в эту эпоху, остаются неизвестными, хотя известно, что каменщики использовали гидравлический цемент для строительства таких сооружений, как крепости и каналы.
Промышленная революция в Европе в конце 18 -го века ознаменовалась появлением новых разработок в области цемента и бетона с важным вкладом Джона Смитона, который обнаружил, что гидравлическая способность извести напрямую связана с содержанием глины в известняке, Джеймс Паркер, Луи Вика и Егор Челиев.
Предшественник современного цемента был создан в 1824 году Джозефом Аспдином, британским каменщиком и строителем, который экспериментировал с нагреванием известняка и глины до тех пор, пока смесь не прокалилась, измельчая ее и затем смешивая с водой. Аспдин назвал этот портлендский цемент в честь знаменитого прочного строительного камня с острова Портленд в Дорсете, Великобритания. Его сын, Уильям Аспдин, сделал первый цемент, содержащий алит (нечистая форма трехкальциевого силиката).
В 1845 году Исаак Джонсон обжигал мел и глину при гораздо более высоких температурах, чем Аспдин, около 1400-1500 o ° C, что привело к клинкированию смеси и получению того, что по сути является современным цементом.
С 1900-х годов вращающиеся печи заменили оригинальные печи с вертикальным валом, так как они используют лучистую теплопередачу, более эффективную при более высоких температурах. достижение однородной температуры клинкера и получение более прочного цемента. Теперь к полученной смеси добавляется гипс для контроля схватывания, а для измельчения клинкера используются шаровые мельницы.
Другие разработки последнего столетия включают цементы на основе алюмината кальция для лучшей сульфатостойкости, смешивание Rosendale (природного гидравлического цемента, производимого в Нью-Йорке) и портландцементов для получения прочного и быстро схватывающегося цемента в США, а также более широкое использование вяжущих материалов для хранения ядерных отходов.
Постоянно появляются новые технологии и инновации для улучшения устойчивости, прочности и применения цемента и бетона. Некоторые передовые продукты включают волокна и специальные заполнители для изготовления черепицы и столешниц, например, в то время как производство вне помещений также приобретает все большее значение с развитием цифровых технологий и искусственного интеллекта, которые могут сократить отходы и улучшить эффективность и условия работы на месте. Также разрабатываются цементы, которые могут поглощать CO 2 в течение своего срока службы, уменьшая углеродный след строительного материала.
цемент | Определение, состав, производство, история и факты
Цемент , в общем, клейкие вещества всех видов, но, в более узком смысле, связующие материалы, используемые в строительстве и гражданском строительстве. Цементы этого типа представляют собой мелкоизмельченные порошки, которые при смешивании с водой затвердевают. Отверждение и затвердевание являются результатом гидратации, которая представляет собой химическую комбинацию цементных смесей с водой, которая дает субмикроскопические кристаллы или гелеобразный материал с большой площадью поверхности.Из-за их гидратирующих свойств строительные цементы, которые схватываются и затвердевают даже под водой, часто называют гидравлическими цементами. Самый важный из них — портландцемент.
процесс производства цементаПроцесс производства цемента, от дробления и измельчения сырья до обжига измельченных и смешанных ингредиентов, до окончательного охлаждения и хранения готового продукта.
Encyclopædia Britannica, Inc.В этой статье рассматривается историческое развитие цемента, его производство из сырья, его состав и свойства, а также проверка этих свойств.Основное внимание уделяется портландцементу, но также уделяется внимание другим типам, таким как шлакосодержащий цемент и высокоглиноземистый цемент. Строительный цемент имеет общие химические составляющие и технологии обработки с керамическими изделиями, такими как кирпич и плитка, абразивные материалы и огнеупоры. Подробное описание одного из основных применений цемента см. В статье «Строительство зданий».
Применение цемента
Цемент может использоваться отдельно (т.е. «в чистом виде» в качестве затирочного материала), но обычно используется в растворе и бетоне, в которых цемент смешивается с инертным материалом, известным как заполнитель.Строительный раствор представляет собой цемент, смешанный с песком или щебнем, размер которого должен быть менее приблизительно 5 мм (0,2 дюйма). Бетон представляет собой смесь цемента, песка или другого мелкого заполнителя и крупного заполнителя, который для большинства целей имеет размер от 19 до 25 мм (от 0,75 до 1 дюйма), но крупный заполнитель может также достигать 150 мм ( 6 дюймов) при укладке бетона в большие массивы, такие как дамбы. Растворы используются для связывания кирпичей, блоков и камня в стенах или для визуализации поверхностей. Бетон используется для самых разных строительных целей.Смеси грунта и портландцемента используются в качестве основы для дорог. Портландцемент также используется при производстве кирпича, черепицы, черепицы, труб, балок, шпал и различных экструдированных изделий. Продукция собирается на заводах и поставляется готовой к установке.
бетонЗаливка бетона в фундамент дома.
Karlien du Plessis / Shutterstock.comПроизводство цемента чрезвычайно широко распространено, поскольку бетон сегодня является наиболее широко используемым строительным материалом в мире.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчасКак вы думаете, что удерживает пирамиды вместе?Цемент и бетон могут быть синонимами бытовых терминов, но по своей природе разные: цемент, ультратонкий серый порошок, связывает песок и камни в масса или матрица из бетона. Действительно, цемент является ключевым ингредиентом конкретный.Помимо семантики, бетон — это фирменный материал в подъездных путях, патио и т. Д. подвалы и множество других американских предметов домашнего обихода. Это также Самый распространенный в мире строительный материал . Годовое мировое производство бетона колеблется около 5 миллиардов кубических ярдов, объем приблизительно равен годовой уровень производства цемента составляет около 1,25 миллиарда тонн. Глобальная привлекательность бетона не случайна — его вездесущие каменные материал производится из одних из самых богатых ресурсов мира, так как цемент. Ранняя история и развитие портлендского цементаС тех пор, как цивилизации только начали строиться, мы искали материал который связывает камни в твердую сформированную массу.Ассирийцы , и Вавилоняне использовали для этой цели глину, а египтяне продвинулись вперед. к открытию извести и гипсового раствора в качестве связующего вещества для строительства такие сооружения, как Пирамиды .греки внесли дальнейшие улучшения и, наконец, римляне разработали цемент, который позволил получить конструкции с замечательной прочностью. Большая часть фундамента зданий на Римском форуме года была построена. формы из бетона, помещенного в некоторых местах на глубину до 12 футов.В великие римские бани построены около 27 г. до н.э., Колизей и огромная Базилика Константина — образцы раннеримской архитектуры в котором использовался цементный раствор. Римская формулаСекрет римского успеха в изготовлении цемента был связан с его смешиванием. из гашеной извести и пуццолана , вулканического пепла с Везувия. В результате этого процесса был получен цемент, способный затвердевать под водой. В течение В средние века это искусство было утеряно, и только в научном духе исследования возродили, что мы заново открыли секрет гидравлического цемента — цемент, затвердевающий под водой.Неоднократный обрушение конструкции маяка Эддистоун у побережья из Корнуолл, Англия, led Джон Смитон , британский инженер, проводить эксперименты со строительными растворами как в пресной, так и в соленой воде. В 1756 г. эти испытания привели к открытию, что цемент, сделанный из известняка, содержащего значительная часть глины затвердеет под водой. Воспользовавшись этим открытием, он перестроил маяк Эддистоун . в 1759 году. Он простоял 126 лет, прежде чем потребовалась замена. Другие люди, экспериментирующие в области цемента в период с 1756 г. по 1830 г. — L. J. Vicat и Lesage во Франции и Joseph Parker и Джеймс Фрост в Англии . До открытия портландцемента и в течение нескольких лет после его открытия было использовано большое количество натурального цемента. Произведен натуральный цемент. путем сжигания смеси извести и глины природного происхождения. Поскольку ингредиенты натурального цемента были смешаны самой природой, его свойства были разными. так же широко, как природные ресурсы, из которых он был сделан. Аспдин получает патентВ 1824 г., г., Джозеф Аспдин , каменщик и каменщик из Лидса, Англия, получил патент на гидравлический цемент, который назвал портландцемент потому что его цвет напоминал камень, добытый на острове Портленд у британского побережья. Метод Аспдина заключался в тщательном дозировании известняка и глины, измельчая их и превращая смесь в клинкер, который затем был измельчен в готовый цемент.Портландцемент сегодня, как и во времена Аспдина, — это заранее определенный и тщательно продуманный материал. пропорциональная химическая комбинация кальция, кремния, железа и алюминия . | Природный цемент уступил место портландцементу, который является предсказуемым, известным
продукт неизменно высокого качества. Сегодня около 98 процентов цемента, производимого в Соединенных Штатах, составляет портландцемент. цемент. Однако во времена Аспдина этот новый продукт медленно завоевал популярность. Аспдин основал завод в Уэйкфилде по производству портландцемента, некоторые из который использовался в 1828 при строительстве реки Темзы Туннель. Но это было почти 20 лет спустя, когда J.Создание D. White and Sons процветающий завод в графстве Кент, крупнейший производитель портландцемента. период ранней экспансии не только в Англии, но и в Бельгии и Германия. Портландцемент использовался для строительства лондонской канализационной системы в 1859-1867 годах. Первой зарегистрированной отгрузкой портландцемента в США была в 1868 году , когда европейские производители начали отгрузку цемента в качестве балласта в трамвайных пароходах по очень низким ставкам фрахта. Громкость увеличилась до пика около 3 миллионов баррелей в 1885 году.После этой даты американцы начали производить увеличивая количество портландцемента для себя. История и развитие портландцемента вСША Строительство системы каналов в первой половине XIX века. создала первый масштабный спрос на цемент в этой стране. В 1818 г. через год после открытия канала Эри, Canvass White , инженер, обнаружил месторождения горных пород в округе Мэдисон, штат Нью-Йорк, из которых естественные гидравлические цемент можно было получить с небольшой дополнительной обработкой. Изготовил большой количество этого цемента для использования в канале Эри. Другие месторождения были обнаружены, в основном, в районе Rosendale . Нью-Йорка, Луисвилл, округа Индиана и Кентукки, и Lehigh Valley в Пенсильвании. К 1899 г. почти 10 млн барр. природного цемента ежегодно производилось в США и Канаде. Хотя портландцемент набирал популярность в Европе с тех пор, как В 1850 году он не производился в США до 1870-х годов.Наверное, первый Завод для запуска производства был завод David O. Saylor в Coplay, Пенсильвания. В 1871 году Сэйлор попробовал свои силы в выборе и смешивании разных видов камень из его карьеров для производства портландцемента. После первоначальных трудностей ему это удалось, и на Столетней выставке в Филадельфии в 1876 г. образцы продукции Сэйлора и изделия Джона К. Шинн в Вампуме, штат Пенсильвания, выгодно отличается от лучшего импортного портленда. цементы. Пока Сэйлор совершенствовал свой продукт в Пенсильвании, Томас Миллен и двое его сыновей экспериментировали с производством портленда. цемент в Саут-Бенде, штат Индиана. Их первый портландцемент был сожжен в кусок канализационной трубы (возможно, первая экспериментальная вращающаяся печь, использованная в America) и полученный клинкер измельчали на кофемолке. Заметным пионером отрасли в Америке был Роберт У. Лесли . В 1874 году он основал фирму Lesley & Trinkle, продавцов цемента , торговля как натуральными, так и портландцементами. Это привело к тому, что он вошел в производственный бизнес для себя в Египте, Пенсильвания. Из его предыдущих продаж контактов, он подобрал несколько идей для устройств, экономящих время и труд, для производство портландцемента, наиболее известным из которых был метод прессования измельченное сырье в «eggettes» для сжигания в печи. В 1880 году около 42000 баррелей. портландцемента было произведено в США Состояния; десять лет спустя эта сумма увеличилась до 335 000 баррелей. Одним из факторов такого огромного роста стало развитие вращающейся печи. Раньше использовались вертикальные стационарные печи, которым давали остывать после каждого обжига. В 1885 году английский инженер, F. Ransome , запатентовал слегка наклонный горизонтальная печь, которую можно вращать, чтобы материал перемещался постепенно от одного конца до другого.Потому что этот новый тип печи имел гораздо больше емкости и сгорел более тщательно и равномерно, он быстро вытеснил старый тип. Томас А. Эдисон был пионером в дальнейшем развитии вращающаяся печь. В 1902 году на его Портлендском цементном заводе Эдисона в Нью-Йорке. Виллидж, штат Нью-Джерси, он представил первые в промышленности длинные печи-150. футов в длину в отличие от обычных 60-80 футов. Сегодня несколько печей более 500 футов в длину. Параллельное улучшение дробления и измельчения оборудование также повлияло на быстрый рост производства. |
Краткая история изобретения цемента
На протяжении всей истории люди использовали цемент в качестве основного строительного материала. Египтяне использовали кальцинированный гипс для строительства, а римляне и греки добавляли в известь песок и крупные камни для приготовления раствора. Однако римлянам приписывают изобретение цемента. Римляне использовали вулканический пепел и пуццолановый бетон при строительстве гавани.
Не имея доступа к вулканическому пеплу, британцы использовали в качестве бетона плитку или кирпич.Следовательно, римляне, вероятно, были первой цивилизацией, которая использовала цементоподобный материал для строительства.
Так идет Рим
Использование цемента в качестве строительного материала сократилось после распада Римской империи. Многие люди начали использовать раствор, отвержденный карбонизацией извести, что было относительно медленным процессом. Средневековые соборы в Англии и Франции были построены каменщиками, которым не хватало технологий для обработки цементных материалов, как это делали римляне тысячу лет назад.
Изобретение цемента и промышленная революция
Эпоха Просвещения и Возрождения открыли новый образ мышления, который привел к промышленной революции. В Британии в 18 веке непрерывная потеря военных и торговых судов способствовала дальнейшему развитию цементных технологий благодаря строительству маяков, чтобы минимизировать потери кораблей в битвах.
В 1759 году Джон Смитон, инженер и каменщик, строил маяк у побережья Корнуолла, когда он обнаружил, что смесь глины, воды и дробленого шлама, полученного из железа и извести, может образовывать строительный раствор.
бетонная комнатаПозже Джозеф Аспдин получил патент на материал под названием «портландцемент», который он произвел путем обжига смеси тонко измельченной глины и известняка до тех пор, пока известняк не стал кальцинироваться. Хотя Аспдин считается первым изобрел портландцемент, его цемент был более низкого качества по сравнению с современным портландцементом, поскольку более ранняя форма производилась при гораздо более низкой температуре. Тем не менее, его новаторство считается большим достижением в бетонном строительстве.
Современный цемент, затвердевший в 1845 г.
Исаак Джонсон произвел первый современный портландцемент в 1845 году путем смешивания глины и мела и обжига смеси при чрезвычайно высоких температурах. Высокая температура производила цемент прекрасного качества, подобный тому, который используется сегодня.
Хотя материалы, которые Джонсон использовал для изготовления портландцемента, такие же, как те, которые мы используем сегодня, три важных изменения в процессе производства цемента привели к производству современного портландцемента:
- Разработка вращающихся печей
- Добавление гипса к контрольной настройке
- Измельчение клинкера и прочего сырья в шаровых мельницах
В начале 20 века вертикальная шахта была заменена вращающимися печами, первоначально использовавшимися для производства извести.Это позволило обжигать материалы, используемые в производстве цемента, до гораздо более высоких температур за счет передачи излучаемого тепла. Кроме того, поскольку клинкер постоянно движется внутри печи, внутри печи достигается постоянная температура, создавая зону горения.
Мы в Del Zotto помогаем нашим клиентам экономить время и деньги уже не одно поколение. Мы известны своей вежливостью, профессионализмом, оперативностью, компетентностью и конкурентоспособными ценами. Итак, если есть работа или покупка оборудования, требующая нашего опыта, свяжитесь с нами сегодня.
Что вы думаете о нашем путешествии по истории? Комментарий ниже.
История бетона и цемента
Бетон — это материал, используемый в строительстве, состоящий из твердых, химически инертных твердых частиц, известных как заполнитель (обычно состоящий из различных типов песка и гравия), которые связаны между собой цементом и водой.
Заполнители могут включать песок, щебень, гравий, шлак, золу, обожженный сланец и обожженную глину. Мелкий заполнитель (мелкий относится к размеру частиц заполнителя) используется для изготовления бетонных плит и гладких поверхностей.Крупный заполнитель используется для массивных конструкций или участков из цемента.
Цемент существует намного дольше, чем строительный материал, который мы называем бетоном.
Цемент в древности
Считается, что цемент старше самого человечества, он образовался естественным путем 12 миллионов лет назад, когда обожженный известняк вступил в реакцию с горючим сланцем. Бетон восходит как минимум к 6500 году до нашей эры, когда Набатея, известная нам как Сирия и Иордания, использовала предшественник современного бетона для строительства конструкций, которые сохранились до наших дней.Ассирийцы и вавилоняне использовали глину в качестве связующего вещества или цемента. Египтяне использовали известь и гипсовый цемент. Считается, что Набато изобрели раннюю форму гидравлического бетона, который затвердевает под воздействием воды с использованием извести.
Использование бетона в качестве строительного материала преобразовало архитектуру всей Римской империи, сделав возможными конструкции и конструкции, которые нельзя было построить, используя только камень, который был основным продуктом раннеримской архитектуры.Внезапно арки и эстетически амбициозную архитектуру строить стало намного проще. Римляне использовали бетон для строительства сохранившихся памятников, таких как Бани, Колизей и Пантеон.
Однако с наступлением Средневековья такие художественные амбиции угасли вместе с научным прогрессом. Фактически, в Средние века было много разработанных методов изготовления и использования утраченного бетона. Concrete не предпринял следующих серьезных шагов вперед до тех пор, пока не прошли Темные века.
Эпоха Просвещения
В 1756 году британский инженер Джон Смитон изготовил первый современный бетон (гидравлический цемент), добавив в него камешки в качестве грубого заполнителя и смешав механический кирпич с цементом. Смитон разработал свою новую формулу бетона, чтобы построить третий маяк Эддистон, но его нововведение привело к огромному всплеску использования бетона в современных конструкциях. В 1824 году английский изобретатель Джозеф Аспдин изобрел портландцемент, который до сих пор остается доминирующей формой цемента, используемой в производстве бетона.Аспдин создал первый настоящий искусственный цемент путем сжигания молотого известняка и глины. Процесс обжига изменил химические свойства материалов и позволил Аспдину создать более прочный цемент, чем обычный измельченный известняк.
Промышленная революция
Бетон сделал исторический шаг вперед, включив в него закладной металл (обычно сталь), чтобы сформировать то, что теперь называется железобетон или железобетон. Железобетон был изобретен в 1849 году Джозефом Монье, который получил патент в 1867 году.Монье был парижским садовником, который делал садовые горшки и кадки из бетона, армированного железной сеткой. Железобетон сочетает в себе прочность металла на растяжение или изгиб и прочность бетона на сжатие, чтобы выдерживать большие нагрузки. Монье выставил свое изобретение на Парижской выставке 1867 года. Помимо своих горшков и кадок, Монье продвигал железобетон для использования в железнодорожных шпалах, трубах, перекрытиях и арках.
Его использование также привело к появлению первого железобетонного моста и массивных сооружений, таких как плотины Гувера и Гранд-Кули.
| 12 000 000 до н.э. | Реакция между известняком и горючим сланцем во время самовозгорания произошла в Израиле с образованием естественного отложения цементных соединений. Месторождения были охарактеризованы израильскими геологами в 1960-х и 1970-х годах. |
| 3000 г. до н.э. Египтяне | Использованная грязь, смешанная с соломой, для связывания засохших кирпичей.Они также использовали гипсовые и известковые растворы в пирамидах. |
| китайский | Использовали вяжущие материалы, чтобы скрепить бамбук в своих лодках и в Великой стене. |
| 800 до н.э. Греки, Крит и Кипр | Использованные известковые растворы, которые были намного тверже, чем более поздние римские растворы. |
| 300 до н.э. вавилоняне и сирийцы | Использованный битум для связывания камней и кирпичей. |
| 300 г. до н.э. — 476 г. н.э. Римлянам | Использованный пуццолановый цемент из Поццуоли, Италия, недалеко от горы. Везувий для строительства Аппиевой дороги, римских бань, Колизея и Пантеона в Риме и акведука Пон-дю-Гар на юге Франции. В качестве вяжущего материала использовали известь. Плиний сообщил о смеси раствора из 1 части извести и 4 частей песка. Витрувий сообщил о 2 части пуццолана на 1 часть извести. В качестве примесей использовались животный жир, молоко и кровь (вещества, добавляемые в цемент для улучшения свойств.) Эти конструкции существуют и сегодня! |
| 1200-1500 Средневековье Возраст | Ухудшилось качество вяжущих материалов. Использование обожженной извести и пуццолана (примеси) было утрачено, но оно было восстановлено в 1300-х годах. |
| 1678 | Джозеф Моксон писал о скрытом огне в раскаленной извести, который появляется при добавлении воды. |
| 1779 | Бри Хиггинс получил патент на гидравлический цемент (штукатурку) для наружной штукатурки. |
| 1780 | Бри Хиггинс опубликовал «Эксперименты и наблюдения, сделанные с целью совершенствования искусства составления и применения известковых цементов и приготовления негашеной извести». |
| 1793 | Джон Смитон обнаружил, что кальцинирование известняка, содержащего глину, дает известь, которая затвердевает под водой (гидравлическая известь). Он использовал гидравлическую известь для восстановления маяка Эддистоун в Корнуолле, Англия, который ему было поручено построить в 1756 году, но сначала ему пришлось изобрести материал, на который не повлияла бы вода.Он написал книгу о своей работе. |
| 1796 | Джеймс Паркер из Англии запатентовал природный гидравлический цемент путем кальцинирования конкреций нечистого известняка, содержащего глину, под названием Parker’s Cement или Roman Cement. |
| 1802 | Во Франции использовался аналогичный процесс производства римского цемента. |
| 1810 | Эдгар Доббс получил патент на гидравлический раствор, штукатурку и штукатурку, хотя они были низкого качества из-за отсутствия мер предосторожности в печи. |
| 1812-1813 | Луи Вика из Франции приготовил искусственную гидравлическую известь путем прокаливания синтетических смесей известняка и глины. |
| 1818 | Maurice St. Leger получил патенты на гидравлический цемент. Natural Cement производился в США. Природный цемент — это известняк, который, естественно, содержит необходимое количество глины для изготовления того же типа бетона, который обнаружил Джон Смитон. |
| 1820-1821 | Джон Тикелл и Абрахам Чемберс получили больше патентов на гидравлический цемент. |
| 1822 | Джеймс Фрост из Англии приготовил искусственную гидравлическую известь, подобную Vicat’s, и назвал ее British Cement. |
| 1824 | Джозеф Аспдин из Англии изобрел портландцемент путем обжига мелко измельченного мела с мелкодисперсной глиной в печи для обжига извести до удаления углекислого газа.Затем спеченный продукт был измельчен, и он назвал его портландцементом в честь высококачественного строительного камня, добытого в Портленде, Англия. |
| 1828 | И. К. Брунелю приписывают первое инженерное применение портландцемента, который был использован для заполнения бреши в туннеле Темза. |
| 1830 | Первое производство извести и гидравлического цемента было осуществлено в Канаде. |
| 1836 | Первые систематические испытания прочности на растяжение и сжатие прошли в Германии. |
| 1843 | J. M. Mauder, Son & Co. получили лицензию на производство запатентованного портландцемента. |
| 1845 | Исаак Джонсон утверждает, что обжигал сырье портландцемента до температуры клинкера. |
| 1849 | Pettenkofer & Fuches выполнила первый точный химический анализ портландцемента. |
| 1860 | Начало эры портландцементов современного состава. |
| 1862 | Blake Stonebreaker из Англии представил дробилки для дробления клинкера. |
| 1867 | Джозеф Монье из Франции укрепил цветочные горшки Уильяма Ванда (США) проволокой, положив начало идее железных арматурных стержней (арматурных стержней). |
| 1871 | Дэвид Сэйлор получил первый американский патент на портландцемент. Он показал важность истинного клинкеринга. |
| 1880 | Дж.Grant of England показывает важность использования самых твердых и плотных частей клинкера. Ключевые ингредиенты подвергались химическому анализу. |
| 1886 | Первая вращающаяся печь была представлена в Англии для замены вертикальных шахтных печей. |
| 1887 | Анри Ле Шателье из Франции установил оксидные соотношения для получения необходимого количества извести для производства портландцемента.Он назвал компоненты: алит (трехкальциевый силикат), белит (двухкальциевый силикат) и целит (тетракальцийалюмоферрит). Он предположил, что затвердевание вызывается образованием кристаллических продуктов реакции между цементом и водой. |
| 1889 | Построен первый железобетонный мост. |
| 1890 | Добавление гипса при измельчении клинкера в качестве замедлителя схватывания бетона было введено в США.Вертикальные шахтные печи были заменены вращающимися печами, а для измельчения цемента использовались шаровые мельницы. |
| 1891 | Джордж Бартоломью заложил первую бетонную улицу в США в Беллефонтене, штат Огайо. Он существует до сих пор! |
| 1893 | Уильям Михаэлис утверждал, что гидратированные метасиликаты образуют студенистую массу (гель), которая со временем обезвоживается и затвердевает. |
| 1900 | Базовые испытания цемента стандартизированы. |
| 1903 | Первое высотное здание из бетона было построено в Цинциннати, Огайо. |
| 1908 | Томас Эдисон построил дешевые уютные бетонные дома в Юнион, штат Нью-Джерси. Они существуют и сегодня! |
| 1909 | Томас Эдисон получил патент на вращающиеся печи. |
| 1929 | Доктор Линус Полинг из США сформулировал набор принципов структуры сложных силикатов. |
| 1930 | Были введены воздухововлекающие добавки для повышения устойчивости бетона к повреждениям от замерзания / оттаивания. |
| 1936 | Были построены первые крупные бетонные плотины — плотина Гувера и плотина Гранд-Кули.Они существуют и сегодня! |
| 1956 | Конгресс США аннексировал Закон о федеральных автомагистралях между штатами. |
| 1967 | Первое спортивное сооружение с бетонным куполом, Актовый зал, было построено в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн. |
| 1970 | Введено армирование бетона фиброй. |
| 1975 | CN Tower в Торонто, Канада, было построено самое высокое здание в форме скользящей опалубки. Water Tower Place в Чикаго, штат Иллинойс, было построено самое высокое здание. |
| 1980 | Суперпластификаторы введены в виде добавок. |
| 1985 | Дым кремнезема был введен в качестве пуццолановой добавки.Бетон «высочайшей прочности» был использован при строительстве Union Plaza в Сиэтле, штат Вашингтон. |
| 1992 | Самое высокое железобетонное здание в мире было построено по адресу 311 S. Wacker Dr., Чикаго, Иллинойс. |
История цемента — CEMEX USA
Знаете ли вы?
- Египтяне использовали цементоподобный материал (содержащий гипс), чтобы построить Великую пирамиду в 2600 году до нашей эры.С.
- Пять штатов производят почти 50% всего цемента, производимого в Америке. Это (по порядку): Калифорния, Техас, Мичиган, Пенсильвания и Миссури.
- Цемент каустик. Он может обжечь кожу и глаза, как кислота.
Данные предоставлены Институтом минеральной информации, © 2002 www.mii.org
История портлендского цемента
Цемент в том виде, в каком мы его знаем, впервые был разработан Джозефом Аспдином, предприимчивым британским каменщиком XIX века, который нагрел смесь измельченного известняка и глины в своей кухонной плите, а затем измельчил смесь в мелкий порошок.
Результатом стал первый в мире гидравлический цемент: затвердевающий при добавлении воды. Аспдин назвал свое творение портландцементом из-за его сходства с камнем, добываемым на острове Портленд, у британского побережья. В 1824 году этот блестящий мастер получил патент на самый распространенный в мире строительный материал, положивший начало сегодняшней мировой индустрии портландцемента.
Производственный процесс
Портландцемент — сочетание кальция, кремнезема, алюминия и железа — является основным ингредиентом бетона.
Производство силикатно-кальциевого портландцемента, соответствующего определенным химическим и физическим характеристикам, требует тщательного контроля производственного процесса.
Во-первых, сырье — известняк, ракушки или мел, а также сланец, глина, песок или железная руда — добывается в карьере, который обычно находится недалеко от завода-изготовителя. Перед выходом из карьера эти материалы измельчаются двумя комплектами дробилок. Первичный комплект измельчает камень до диаметра около пяти дюймов (125 мм), а вторичный комплект измельчает его до размера всего 3/4 дюйма (19 мм).Затем сырье отправляется на завод-изготовитель, где оно распределяется для создания цементов с определенным химическим составом.
Портландцементпроизводится двумя способами: мокрым и сухим.
При сухом способе сухое сырье перед измельчением в мелкий порошок, смешанным, затем подается в сушильную печь.
При мокром методе суспензия создается путем добавления воды к правильно дозированным сырьевым материалам перед их измельчением, смешиванием и подачей в верхний конец наклонной и вращающейся цилиндрической печи, где скорость их прохождения контролируется наклоном печи. и скорость вращения.
Горящее топливо — обычно порошкообразный уголь или природный газ — затем нагнетается в нижний конец печи, нагревая сырье до 2600–3000 градусов F (1430–1650 градусов C). При температуре 2700 градусов по Фаренгейту (1480 градусов по Цельсию) сырье плавится в результате нескольких химических реакций, в результате чего образуется так называемый цементный клинкер: серовато-черные гранулы размером с мрамор.
Раскаленный клинкер выгружается из нижнего конца печи и переносится в различные типы охладителей, чтобы снизить их температуру и обеспечить безопасное обращение с ними.После охлаждения клинкеры объединяют с гипсом и измельчают в серый порошок, настолько мелкий, что он может проходить через сито с размером ячеек 75 микрон или 200 меш.
Этот мелкий серый порошок — портландцемент.
Типы портландцемента
Гибкость портландцемента проявляется в различных типах, которые производятся с учетом различных физических и химических требований.
Спецификация C-150 Американского общества испытаний и материалов (ASTM) предусматривает восемь отдельных типов портландцемента.
- Тип I — для использования, когда особые свойства, указанные для любого другого типа, не требуются.
- Тип IA — Цемент с воздухововлекающими добавками для тех же целей, что и тип I, где требуется воздухововлечение.
- Тип II — Для общего использования, особенно когда желательна умеренная сульфатостойкость.
- Тип IIA — Цемент с воздухововлекающими добавками для тех же целей, что и тип II, где требуется воздухововлечение.
- Тип II (MH) — Для общего использования, особенно когда желательны умеренная теплота гидратации и умеренная сульфатостойкость.
- Тип II (MH) A — Цемент с воздухововлекающими добавками для тех же целей, что и тип II (MH), где требуется воздухововлечение.
- Тип III — Для использования, когда требуется высокая ранняя прочность.
- Тип IIIA — Цемент с воздухововлекающими добавками для тех же целей, что и тип III, где требуется воздухововлечение.
- Тип IV — Для использования, когда требуется низкая теплота увлажнения.
- Тип V — Для использования, когда требуется высокая сульфатостойкость.
Белый портландцемент
Когда по архитектурным соображениям требуется белый или цветной бетон или строительный раствор, портландцемент можно адаптировать для производства белого портландцемента, который является лишь одним из множества доступных типов гидравлического цемента специального назначения.
Белый портландцемент идентичен по составу традиционному продукту серого цвета, за исключением цвета. Это стало возможным в процессе производства благодаря выбору сырья, содержащего лишь незначительные количества оксидов железа и магния, которые придают портландцементу его серый цвет.
Гидравлические цементы с добавками
Гидравлические цементы с добавками, разработанные в соответствии со специальными требованиями стандартов ASTM C595 или C1157, производятся путем смешивания портландцемента, измельченного и гранулированного доменного шлака, летучей золы, природных пуццоланов и микрокремнезема.Эти цементы также могут быть воздухововлекающими, умеренно сульфатостойкими или с умеренной или низкой теплотой гидратации, в зависимости от необходимости.
Цементы, соответствующие ASTM C1157, включают:
- Тип ГУ — смешанный гидравлический цемент общего назначения.
- Тип HE — цемент высокой ранней прочности.
- Тип МС — цемент средней сульфатостойкости.
- Тип HS — высокосульфатостойкий цемент.
- Тип МН — цемент средней теплоты гидратации.
- Тип LH — цемент с низкой теплотой гидратации.
Цементы, соответствующие стандарту ASTM C1157, также могут иметь низкую реакционную способность (вариант R) с агрегатами, реагирующими на щелочь. Ограничений по составу цементов С1157 нет. Производители могут оптимизировать ингредиенты, такие как пуццоланы и шлаки, для достижения определенного набора свойств бетона.
Из всех доступных в мире смешанных цементов наиболее распространены типы IP и IS.В то время как Европа и Азия в настоящее время используют больше цементов с добавками, чем США, экологические и энергетические соображения, помимо потребительского спроса на цементы с особыми свойствами, могут изменить эту ситуацию.
.