Menu Content/Inhalt
Энциклопедия arrow Цемент arrow Краткая историческая справка о цементе

Latest Articles

Most read

Краткая историческая справка о цементе

Цемент (нем. Zement), собирательное название порошкообразных вяжущих веществ, способных при смешивании с водой (иногда с водными растворами солей) образовывать пластичную массу, приобретающую затем камневидное состояние.

В 1822г. в Петербурге вышла книга "Трактат об искусстве приготовлять хорошие строительные растворы". Ещё через несколько лет её автор - русский строитель Егор Челиев издал новую книгу о том, как приготовлять цемент и бетон, и как применять их для скрепления кирпичей или камней при строительстве набережен, стен и фундаментов сооружений и т.п.

В 1824г. в Англии Д.Аспинд взял патент на изготовление цемента из известковой пыли, смешанной с глиной и обожжённой при высокой температуре. Полученный при этом ноздреватый серый материал, называемый клинкером, он размалывал и смешивал с водой. При застывании образовывался очень прочный строительный камень, который изобретатель назвал портландцементом, так как по цвету и прочности он напоминал строительный камень, добываемый в английском городе Портланде.

В связи с ростом потребности в цементе в Подольском уезде выросли несколько цементных заводов, и, главным образом, возник (1875г.) крупный цементный завод Московского Акционерного Общества. Основателем завода был московский купец Пороховщиков. Завод построен на земле, принадлежавшей крестьянам д.Выползово. Землю эту купил подольский голова Ф.С. Добротворский и перепродал ее Пороховщикову, который в течение 10 лет построил небольшой завод, вложив свой капитал. Этот небольшой завод в руках Московского Акционерного Общества превратился в мощный цементный завод.

Различные виды цементов и их применение

Цемент - наиболее распространенный вяжущий материал, позволяющий получать изделия и конструкции высочайшей прочности. Цемент - результат мелкодисперсного измельчения продуктов спекания одного из видов глины - мергеля или смеси известняка и глины. Процесс спекания ведется в специальных печах.

Основными материалами, сырьем и ресурсами, используемыми для производства цемента , являются:

  • известняк
  • глина
  • гипс
  • гранулированные шлаки (граншлак)
  • колчеданные огарки
  • уголь
  • электроэнергия
  • горюче-смазочные материалы - дизельное топливо, бензин, машинные масла и пр.
  • огнеупорный кирпич для футеровки печей
  • услуги железнодорожного транспорта

    При измельчении к продуктам спекания делаются дозированные добавки гипса, шлака, песка и других компонентов, что позволяет получать цемент с самыми различными свойствами. В зависимости от исходного сырья и введенных добавок цементы подразделяют на портландцементы и шлакопортландцементы. Среди потрландцементов выделяют быстротвердеющие и портландцементы с минеральными добавками. Бетонные конструкции, в которых используется та или иная марка цемента могут приобретать уникальные свойства. Прежде всего это особо прочные бетоны, например, для взлетных полос аэродромов и ракетно-стартовых площадок, морозо-, огне- и солеустойчивые марки. Для обозначения максимальных прочностных качеств цемента применяется понятие марка. Марка 400 обозначает, что в заводской лаборатории при пробном испытании затвердевшего цементного кубика с ребром 100 мм при раздавливании на прессе он выдержал нагрузку не менее 400 кг/см2. Наиболее распространенными являются марки от 350 до 500. Изготавливаются же марки цемента до 600-й и даже 700-й марки. Все цементы имеют достаточно быстрое время твердения. Начало твердения - схватывания - лежит в пределах 40-50 мин, а конец твердения около 10-12 часов.

    Цемент приготавливается из особенного желтовато-зеленого известняка, называемого "зеленкой". Слой его довольно толст (до 0.7 м) и встречается под землей 4 раза на глубине до 10 м. Он очень мягок и потому легче других выламывается. Чаще для устройства цементного завода известковую гору разрабатывали сносом, т.е. часть горы вместе с верхними суглинистыми отложениями "сносят вниз", выбирая попадающийся камень и сортируя его. Затем "зеленка" разбивалась на куски до 10 см в диаметре и складывалась в низкие, до 1. м штабеля для подсушки. Часть берега разравнивалась для укладки рельсов, установки обжигательных печей и вывоза материалов из-под горы наверх.

    Основные виды:

  • портландцемент
  • шлаковые и пуццолановые цементы
  • глиноземистый цемент
  • специальные виды цемента (например, кислотоупорный)

    Сырьём для него служат известковые, мергелистые, глинистые породы и различные добавки - шлак, бокситы и др. Цемент обладает важным свойством твердеть в воде.

    Применение.

    Цемент применяют для кладки кирпича, фундамента и др. Его используют для получения бетона, а его в свою очередь для получения железобетона. Железобетон используют в строительстве жилых домов и других сооружений. Его используют для строительства зданий, так как он обладает особой прочностью, и подтверждению этому служит "Останкинская телебашня", которая в свою очередь сделана из железобетона. Все эти материалы нашли широкое применение в нашей жизни, без которых бы мы не смогли представить себе современное сооружение.

    Среди строительных материалов цементу принадлежит ведущее место. В современной строительной практике роль цемента в выпуске новых прогрессивных материалов и изделий для полносборного домостроения постоянно возрастает. Его применяют для изготовления монолитного и сборного бетона, железобетона, асбестоцементных изделий, строительных растворов, многих других искусственных материалов, скрепления отдельных элементов (деталей) сооружений, жароизоляции и др. Крупными потребителями цемента являются нефтяная и газовая промышленность. Цемент и получаемые на его основе прогрессивные строительные материалы успешно заменяют в строительстве дефицитную древесину, кирпич, известь и другие традиционные материалы.

    Портландцемент

    порошок тонкого помола, получаемый в результате обжига до спекания известняково-глинистой смеси (клинкер) и последующего ее помола в тонкий порошок. Но выпускают его в смеси с активными добавками, количество и вид которых может меняться в зависимости от назначения портландцемента.

    Сульфатостойкий цемент (портландцемент)

    отличается от обычного повышенной стойкостью в агрессивной среде, пониженной экзотермией и замедленной интенсивностью твердения. В качестве исходного сырья должна применяться глина с низким содержанием глинозема. Исходное сырье должно содержать железо в ограниченных количествах. Этот цемент не должен содержать ни активных, ни инертных минеральных добавок. Сырье, удовлетворяющее указанным требованиям, не является распространенным - это и препятствует расширению производства сульфатостойкого портландцемента. Экзотермия у такого цемента должна быть невысокой потому, что он должен применяться при бетонировании подземных и подводных массивов.

    Напрягающий цемент

    разновидность расширяющегося цемента . Развивает при твердении значительные усилия (до 4 МПа), что позволяет использовать его для получения предварительно напряженных железобетонных конструкций. Применяется главным образом для изготовления железобетонных труб и тонкостенных конструкций.

    На Усть-каменогорском заводе, совместно с отраслевыми научно-исследовательскими институтами, была разработана и внедрена технология производства нового вида цемента - напрягающего (НЦ), который способен расширяться и напрягаться в процессе твердения, что обеспечивает получение бетонов высокой плотности, морозостойкости, долговечности, водо- и газонепроницаемости. Применение НЦ позволяет значительно сократить сроки строительства, сэкономить денежные средства и материалы, т.е. снизить трудозатраты, уменьшить расход арматуры, повысить надежность изделий.

    Клинкер (нем. Klinker)

    цементный полупродукт, получаемый (в виде гранул) при обжиге тонкоизмельченной смеси известняка с глиной. Применяется в производстве цементов .

    Осн. минералы клинкера:

  • алит 40-60%
  • алюминат 5-14%
  • алюмоферрит 10-16%
  • белит 15-35%
  • феррит
  • освещение зимнего сада