Из чего делают цемент. Способы изготовления цемента

Из чего делают цементГлавной составляющей бетона является цемент.

 

Прочность бетона зависит непосредственно от цемента. Также на прочность влияют клеящиеся способности цемента и его сила сцепления. Чем выше эти показатели, тем и прочность бетона соответственно будет выше.


Из чего делают цемент? Он изготавливается из цементного клинкера, который получают в процессе обжига до спекания природного сырья или же сырьевой смеси, которая получена искусственным путем.

 

Подобные смеси содержат около трех частей известняка и одну часть глины. Иногда такие смеси встречаются и в природном виде. Примером такой смеси является горная порода «известняковый мергель». Но в силу того, что месторождения этих пород можно встретить крайне редко, то большинство цементных заводов используют искусственные смеси глины и известняка.

 

Диатомит, трепел или другие силикатные породы, которые по своему химическому составу очень близки к глине, могут быть использованы вместо глины.


После процесса обжига смесей образуется клинкер – твердая спекшаяся масса, которая состоит из зерен темно-серого цвета по размеру напоминающих орех. После этого в шаровой мельнице происходит процесс измельчения клинкера в мелкий порошок. Для улучшения цементных качеств во время помола клинкера вводят гидравлические добавки (до 3% гипса, до 15% трепела, диатомита).


Из чего состоит цемент уже понятно, но стоит еще отметить, что в результате цемент будет напоминать мелкодисперсный порошок, консистенция которого очень схожа с пудрой. Чем лучше измельчен цемент, тем лучше его качество и тем большими склеивающими способностями он обладает.

 

В процессе сверхтонкого помола скорость химических реакций увеличивается в несколько раз. Это можно объяснить тем, что цементный порошок соединяется с водой всегда по всей поверхности. Поверхность зерен в свою очередь будет настолько больше, насколько высока тонкость помола. Например, удельная площадь поверхности зерен одного грамма цемента равна 2000-3000 квадратным сантиметрам, в высокопрочных цементах эта цифра доходит до 6000 квадратных сантиметров.


В цементной промышленности применяется три способа производства, в основу которых входят разные технологические приемы подготовки сырья:

 

  • мокрый;
  • сухой;
  • комбинированный.

 

Способы изготовления цементаИз чего делают цемент при мокром способе? Данный способ производства используется, когда цемент изготавливается из мела (карбонат), глины (силикат) и добавок, которые содержат железо (пиритные огарки, железистый продукт, конверторный шлам). Влажность глины не должна быть более 20%, а влажность мела – не более 29%. Мокрым данный способ называется в силу того, что измельчение сырьевой смеси осуществляется в водной среде, а на выходе образуется шихта в виде водной суспензии – шлама, влажность которого 30-50%.


После этого шлам поступает в обжиговую печь, диаметром 7 метров и длиной 200 метров и даже более. В процессе обжига из сырья происходит выделение углекислот. После этого образовавшиеся на выходе из печи шарики-клинкеры растирают в порошок, являющийся впоследствии цементом.


При сухом способе сырьевые материалы высушиваются перед помолом или в его процессе. Сырьевая шихта выходит в виде измельченного сухого порошка. По всей вероятности именно за сухим способом и будет будущее цементного производства. При таком способе навстречу горящим газам подается размолотое в порошок сырье (известняк, глина, шлаки), а не шлам. Это помогает экономить топливо, которое в предыдущем способе приходится тратить на испарение воды.


Комбинированный способ не меняет того, из чего состоит цемент. Тут ясно, что используются два предыдущих способа. Существует две разновидности комбинированного способа:

 

  • При первой предполагается, что сырьевая смесь готовится по правилам мокрого способа в виде шлама, после ее обезвоживания на фильтрах до уровня влажности в 18%, отправляют в печи для обжига в виде полусухой массы.
  • При втором варианте приготовления используются прямо противоположные меры. Сначала используется сухой способ, для того чтобы изготовить сырьевую смесь, затем добавляют 10-14% воды и гранулируют. Размер гранул должен составлять 10-15 мм, после чего их подают на обжиг.

 

Также рекоммендуем ознакомиться

Видео: Производство цемента