برای تولید سیمان استفاده می شود. فن آوری های مدرن برای تولید سیمان با کیفیت

سیمان ماده ای است که به طور مصنوعی ایجاد می شود که بدون آن هیچ ساختمانی نمی تواند انجام دهد. همچنین بسته به روش تولید و نوع سیمان، مواد تولید آن می تواند مواد طبیعی مختلفی باشد که به هر نوع سیمان خواص ویژه ای می بخشد.

سیمان از چه موادی تشکیل شده است؟

مواد اولیه اصلی تولید سیمان سنگهای رسی و کربناته - کلینکر و در برخی موارد ضایعات صنعتی - سرباره کوره بلند متالورژی است.

«سنگ‌های کربناتی» به معنی و برای تولید سیمان عبارتند از: سنگ آهک، سنگ صدفی، گچ، مارن، دولومیت و سایر سنگ‌های رسوبی که ساختار بی‌شکل کربناتی-رسی، گچی یا آهکی دارند.

واقعیت این است که گچ و سنگ آهک موادی هستند که به راحتی خرد می شوند، که در تولید سیمان بسیار مهم است - پودر ریز با خواص منحصر به فرد.

منظور از سنگهای رسی: خاک رس، لوم، لس و شیل است. این سنگ ها از انواع کانی ها (فلدسپات، کوارتز، سیلیکات و ...) تشکیل شده اند که قابلیت افزایش حجم و همچنین در تماس با آب را دارند.

سیمان از آسیاب ریز کلینکر و گچ به دست می آید. کلینکر محصول پخت یکنواخت قبل از تف جوشی مخلوط مواد خام همگن متشکل از سنگ آهک و خاک رس با یک ترکیب خاص است که از غلبه سیلیکات های کلسیم اطمینان حاصل می کند.

علاوه بر انواع اصلی مواد اولیه، افزودنی‌های مختلفی در تولید سیمان به کار می‌رود تا خواص ویژه‌ای به "بایندر" بدهد: افزودنی‌های آلومینیومی و سیلیسی، فلورسپار، گچ، آپاتیت‌ها، فلوریت‌ها، فلوراید سدیم، کلرید سدیم و غیره.

مراحل اصلی فناوری تولید سیمان، به وضوح نشان می دهد که سیمان از چه چیزی تشکیل شده است/

• استخراج و غنی سازی مواد اولیه اولیه (سنگ آهک، خاک رس و سنگ گچ)؛
• خرد کردن، خشک کردن، آسیاب کردن، مخلوط کردن و تنظیم مواد خام به نسبت هایی که به وضوح توسط اسناد نظارتی مشخص شده است.
• به دست آوردن لجن بسته به روش های تولید اتخاذ شده: مرطوب، خشک یا ترکیبی.
• پخت مخلوطی از مواد خام در دمای 1450 درجه سانتیگراد - تولید کلینکر.
• آسیاب کردن کلینکر به حالت خوب؛
• اجزای مخلوط: کلینکر خرد شده، گچ و مواد افزودنی معدنی.

پودر ریز خاکستری مایل به سبز به دست آمده پرمصرف ترین نوع چسب است - سیمان پرتلند با یک نام تجاری.

انواع سیمان - هدف و ویژگی ها

• سیمان سفید. برای تولید مخلوط های خشک ساختمانی بسته بندی شده و ساخت سازه های رنگی تزئینی استفاده می شود. مشخصه آن تسریع توسعه مقاومت، خواص تزئینی منحصر به فرد، افزایش مقاومت در برابر عوامل جوی و هزینه بالا در مقایسه با سیمان پرتلند استاندارد است.
• سیمان های سریع سخت شونده آنها سیمان پرتلند با افزودنی های ویژه هستند که فرآیند گیرش و هیدراتاسیون را تسریع می کنند.
• سیمان های منبسط کننده این نوع سیمان از سیمان آلومینیومی و گچ ساخته می شود. بر خلاف سایر انواع "صحاف کننده" که پس از گیرش منقبض می شوند، سیمان در حال انبساط، مطابق با نامش، حجم آن افزایش می یابد.
• سیمان ضد آب بدون انقباض. برای درزهای ضد آب، ساخت سازه های هیدرولیک، مخازن بتنی زیرزمینی، تونل ها و سایر سازه هایی که در شرایط رطوبت بالا کار می کنند استفاده می شود.
• سیمان آبگریز این سیمان با افزودنی های ویژه است که مدت زمان نگهداری و حمل و نقل تضمینی را در شرایط رطوبت بالا افزایش می دهد. برای تهیه بتن مقاوم در برابر سرما و رطوبت استفاده می شود.
• سیمان آلومینیومی. با مجموعه ای از قدرت بسیار سریع مشخص می شود - تا 50٪ قدرت برند در 24 ساعت. فرآیند هیدراتاسیون با آزاد شدن قابل توجه گرما رخ می دهد که در هنگام بتن ریزی در دماهای پایین یک ویژگی مثبت است.
• سیمان کششی. بتن پایه سیمانی از این نوع دارای خاصیت مثبت انبساط با افزایش مقاومت است. علاوه بر این ، چنین بتن هایی از نظر ضریب مقاومت در برابر آب - تا W20 پیشرو هستند ، که هنگام ساخت مخازن ، استخرهای شنا ، سقف های یکپارچه و سازه های هیدرولیک بدون نصب عایق رطوبتی اضافی بسیار مهم است.
• سیمان پوزولانی سیمان پرتلند با افزودن سیلیس ریز است. با دوره گیرش طولانی و تولید حرارت کم در طول هیدراتاسیون مشخص می شود. برای ساخت سازه های بتنی حجمی قدرتمند استفاده می شود.
• سیمان مقاوم در برابر سولفات. با مقاومت بالا در برابر نمک های تهاجمی مشخص می شود. برای ساخت سازه های هیدرولیکی که تحت تأثیر آب دریا کار می کنند استفاده می شود.
• سیمان سرباره پرتلند. از سرباره متالورژی خرد شده با افزودن مواد فعال: آهک، گچ و غیره ساخته شده است.

در همه زمان ها، مردم برای نیازهای خود به ساخت و ساز مشغول بوده اند، که از ساختمان های باستانی شروع می شود و به شاهکارهای فنی مدرن ختم می شود. برای اینکه ساختمان ها و سایر سازه ها قابل اعتماد باقی بمانند، به ماده ای نیاز است که از متلاشی شدن تک تک اجزای سازنده جلوگیری کند.

سیمان ماده ای است که برای اتصال عناصر ساختمان به یکدیگر عمل می کند. کاربرد آن در دنیای مدرن عالی است. در زمینه های مختلف فعالیت انسانی استفاده می شود و سرنوشت آینده همه سازه ها به آن بستگی دارد.

تاریخچه پیدایش

آنها در دوران باستان شروع به استفاده از آن کردند. در ابتدا خاک رس پخته نشده بود. به دلیل سهولت تولید و رواج آن در همه جا مورد استفاده قرار می گرفت. اما به دلیل ویسکوزیته و پایداری ضعیف، خاک رس جای خود را به مواد عملیات حرارتی داده است.

اولین مصالح ساختمانی با کیفیت بالا در مصر به دست آمد. اینها آهک و گچ هستند. آنها توانایی سخت شدن در هوا را داشتند، به همین دلیل است که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گرفتند. این مصالح ساختمانی تا زمانی که ناوبری شروع به توسعه کرد، الزامات را برآورده می کرد. ماده جدیدی لازم شد که در برابر عمل آب مقاومت کند.

در قرن 18، ماده ای اختراع شد - عاشقانه. این محصولی است که می تواند هم در آب و هم در هوا سخت شود. اما توسعه روزافزون صنعت مستلزم مواد با کیفیت بالاتر و خواص اتصال بود. در قرن نوزدهم، یک عامل اتصال جدید اختراع شد. اسمش سیمان پرتلند بود. امروزه نیز از این ماده استفاده می شود. با توسعه بشر، مطالبات جدیدی بر روی کلاسورها قرار می گیرد. هر صنعتی از برند خود استفاده می کند که دارای خواص لازم است.

ترکیب

سیمان جزء اصلی صنعت ساختمان است. اجزای اصلی موجود در آن خاک رس و سنگ آهک است. آنها با یکدیگر مخلوط شده و تحت عملیات حرارتی قرار می گیرند. سپس جرم حاصل به حالت پودر در می آید. مخلوط خاکستری ریز سیمان است. اگر آن را با آب مخلوط کنید، جرم به مرور زمان مانند یک سنگ می شود. ویژگی اصلی توانایی سخت شدن در هوا و مقاومت در برابر رطوبت است.

تهیه ملات سیمان

برای اینکه جرم ساختمان از کیفیت لازم برخوردار باشد، ترکیب باید حداقل 25 درصد مایع داشته باشد. تغییر نسبت در هر جهت منجر به کاهش خواص عملکرد محلول و همچنین کیفیت آن می شود. گیرش 60 دقیقه پس از افزودن آب اتفاق می افتد و پس از 12 ساعت مخلوط حالت ارتجاعی خود را از دست می دهد. همه چیز به دمای هوا بستگی دارد. هرچه بالاتر باشد، جرم سریعتر سفت می شود.

برای به دست آوردن محلول، ماسه مورد نیاز است که سیمان به آن اضافه می شود. مخلوط حاصل کاملاً مخلوط شده و با آب پر می شود. بسته به کار انجام شده، محلول می تواند معمولی یا غنی شده باشد. اولی شامل نسبت های 1:5 و دومی - 1:2 است.

انواع و تولید سیمان

در حال حاضر انواع مختلفی از مواد چسبنده تولید می شود. هر کدام درجه سختی خاص خود را دارند که در مارک نشان داده شده است.

انواع اصلی عبارتند از:

• سیمان پرتلند (سیلیکات). این بنیانگذار همه انواع است. هر برندی از آن به عنوان پایه استفاده می کند. تفاوت در مقدار و ترکیب مواد افزودنی است که به سیمان خواص لازم را می دهد. خود پودر به رنگ سبز خاکستری است. وقتی مایع اضافه می شود، سفت می شود و قوی تر می شود. این به طور جداگانه در ساخت و ساز استفاده نمی شود، اما به عنوان پایه ای برای ایجاد استفاده می شود
• ترکیب پلاستیکی شده هزینه ها را کاهش می دهد، توانایی کاهش تحرک محلول را دارد و مقاومت بسیار خوبی در برابر اثرات سرما دارد.
• سیمان سرباره. این نتیجه خرد کردن کلینکر و افزودن مواد افزودنی فعال است. در ساخت و ساز برای تهیه ملات و بتن استفاده می شود.

• آلومینیومی. دارای فعالیت بالا، سرعت گیرش (45 دقیقه) و سفت شدن (کامل بعد از 10 ساعت رخ می دهد). همچنین یک ویژگی متمایز افزایش مقاومت در برابر رطوبت است.
• مقاوم در برابر اسید. از مخلوط کردن ماسه کوارتز و سیلیکوفلوورید سدیم تشکیل می شود. برای تهیه محلول، سدیم اضافه می شود.مزیت چنین سیمانی مقاومت آن در برابر اسیدها است. معایب: عمر کوتاه.
• رنگ. از اختلاط سیمان پرتلند و مواد رنگدانه تشکیل شده است. رنگ غیر معمول برای کارهای تزئینی استفاده می شود.

تولید سیمان شامل 4 مرحله است:

• استخراج مواد اولیه و تهیه آنها.
• پخت و تولید کلینکر.
• آسیاب کنید تا پودر شود.
• افزودن ناخالصی های لازم

روش های تولید سیمان

3 روش وجود دارد که به تهیه مواد اولیه برای عملیات حرارتی بستگی دارد:

• خیس. با این روش مقدار مایع مورد نیاز در تمام مراحل تولید سیمان وجود دارد. در شرایطی استفاده می شود که اجزای اصلی بدون استفاده از آب نمی توانند در فرآیند فناوری شرکت کنند. این گچ با رطوبت بالا، خاک رس پلاستیکی یا سنگ آهک است.

• خشک. تمام مراحل تولید سیمان با موادی انجام می شود که دارای حداقل مقدار آب هستند.
• ترکیب شده. تولید سیمان شامل دو روش تر و خشک است. مخلوط سیمان اولیه با آب ساخته می شود و سپس با استفاده از تجهیزات مخصوص تا حد امکان فیلتر می شود.

بتن

این یک مصالح ساختمانی است که از اختلاط سیمان، پرکننده، مایع و مواد افزودنی لازم به وجود می آید. به عبارت دیگر مخلوط سخت شده ای است که شامل سنگ خرد شده، ماسه، آب و سیمان است. بتن از نظر ترکیب و اندازه پرکننده با ملات متفاوت است.

طبقه بندی

بسته به اینکه چه ماده اتصالی استفاده می شود، بتن می تواند:

• سیمان. رایج ترین نوع در ساخت و ساز. اساس سیمان پرتلند و همچنین انواع آن است.
• گچ. قدرت افزایش یافته است. به عنوان ماده اتصال استفاده می شود
• پلیمری. آنها بر اساس مناسب برای کار بر روی سطوح افقی و عمودی هستند. این یک ماده عالی برای تکمیل و کارهای محوطه سازی است.
• سیلیکات. ماده اتصال آهک و مواد سیلیسی است. خواص آن شباهت زیادی به سیمان دارد و در تولید سازه های بتن مسلح کاربرد دارد.

بسته به هدف، بتن می تواند:

• معمولی. مورد استفاده در ساخت و سازهای صنعتی و عمرانی.
• ویژه. کاربرد خود را در سازه های هیدرولیکی و همچنین در کارهای جاده ای، عایق کاری و تزئینی پیدا کرده است.
• هدف خاص. مقاوم در برابر عوامل شیمیایی، حرارتی و سایر تأثیرات خاص.

هزینه سیمان

تولید کنندگان محصولات بسته بندی شده بر اساس وزن تولید می کنند. وزن کیسه های سیمان 35، 42، 26 و 50 کیلوگرم می باشد. خرید گزینه دوم بیشترین سود را دارد. برای بارگیری مناسب است و به شما امکان می دهد در بسته بندی صرفه جویی کنید. بسته به تاسیساتی که کار تعمیر در آن انجام خواهد شد، از گریدهای مختلف سیمان استفاده می شود که هزینه خاص خود را دارد. هر کیسه سیمان در هنگام پرداخت در نظر گرفته می شود. قیمت آن ثابت است و بسته به نیاز فروشنده ممکن است در نوسان باشد.

قبل از شروع محاسبه هزینه های نقدی، باید در مورد یک تفاوت دیگر تصمیم بگیرید. گاهی اوقات می توانید تبلیغی را مشاهده کنید که نشان دهنده قیمت کمتر از استاندارد است. شما نباید در چنین دامی بیفتید. در چنین مواقعی سیمان گران قیمت با سیمان ارزانتر رقیق می شود. با بردن چند روبل، کیفیت مصالح ساختمانی را از دست خواهید داد.

یک کیسه 50 کیلویی سیمان برداریم. قیمت نام تجاری M400D0 220 روبل خواهد بود. هزینه دیگران ممکن است متفاوت باشد، اما به طور متوسط ​​این است:

• M400D20 - 240 روبل.
• M500D0 - 280 روبل.
• M500D20 - 240 روبل.

اگر فقط نیاز به استفاده از چند کیسه سیمان دارید، خرید آنها از فروشگاه مصالح ساختمانی محلی شما بسیار سودآور است. و اگر به مقدار زیادی نیاز دارید، باید با سازنده تماس بگیرید.

مصرف سیمان

قبل از انجام هر کار ساختمانی، این سوال مطرح می شود که چقدر سیمان مورد نیاز است و محلول باید چه قوامی باشد. در حالت ایده آل، استحکام باید حفظ شود و از تناسب اجزا نباید تجاوز کرد.

هنگامی که کار مهم و جدی در پیش است، مخلوط کردن سیمان و ماسه "با چشم" غیرقابل قبول است. اگر از مواد صحافی دریغ نکنید، در حجم های زیاد هزینه زیادی را به همراه خواهد داشت.

بنابراین چقدر سیمان برای کار در حال انجام نیاز است؟ استانداردهای ساخت و ساز (SNiP) به شما کمک می کند تا پاسخ دهید. تمام دلایل موثر بر تولید مخلوط در اینجا در نظر گرفته شده است. با تمرکز بر نام تجاری ترکیب و در نظر گرفتن همه عوامل، می توانید به وضوح میزان مصرف سیمان در هر 1 متر مکعب محلول را دریابید.

ویژگی اصلی که بسیاری از توسعه دهندگان آن را در نظر نمی گیرند این است که سیمان در فضای خالی بین ذرات ماسه توزیع می شود. به یاد داشته باشید که ترکیب فعال است. اگر در داخل خانه به مدت طولانی نگهداری شود، برند 500 در عرض چند ماه به 400 تبدیل می شود.بنابراین در هنگام خرید همیشه باید گواهی با تاریخ صدور را بخواهید.

سیمان (لاتین caementum - "سنگ خرد شده، سنگ شکسته") یک اتصال دهنده معدنی مصنوعی، معمولاً هیدرولیک و یکی از مصالح اصلی ساختمان است. هنگامی که با آب، محلول های آبی نمک ها و مایعات دیگر مخلوط می شود، یک توده پلاستیکی تشکیل می دهد که سپس سخت شده و به جسم سنگی تبدیل می شود. به طور عمده برای ساخت بتن و ملات استفاده می شود.

سیمان تفاوت اساسی با سایر چسب های معدنی (گچ، هوا و آهک هیدرولیک) دارد که فقط در هوا سخت می شوند.

سیمان از حرارت دادن آهک و خاک رس یا مواد دیگر با ترکیب ناخالص مشابه و فعالیت کافی تا دمای 1450 درجه سانتیگراد به دست می آید. ذوب جزئی رخ می دهد و گرانول های کلینکر تشکیل می شوند. برای به دست آوردن سیمان، کلینکر را با چند درصد گچ مخلوط کرده و ریز آسیاب می کنند. گچ سرعت گیرش را کنترل می کند. می توان آن را تا حدی با سایر اشکال سولفات کلسیم جایگزین کرد. برخی از مشخصات اجازه می دهد تا مواد دیگر را در هنگام سنگ زنی اضافه کنید. یک کلینکر معمولی دارای ترکیب تقریبی 67% CaO، 22% SiO2، 5% Al2O3، 3% Fe2O3 و 3% اجزای دیگر است و معمولاً شامل چهار فاز اصلی به نام‌های آلیت، بلیت، فاز آلومینات و فاز فریت است. چندین فاز دیگر، مانند سولفات های قلیایی و اکسید کلسیم، معمولاً در مقادیر کم در کلینکر وجود دارند.

آلیت مهمترین ماده تشکیل دهنده کلیه کلینکرهای سیمانی معمولی است. محتوای آن 50-70٪ است. این یک سیلیکات تری کلسیم، Ca3SiO5 است که ترکیب و ساختار آن با قرار دادن یون های خارجی در شبکه، به ویژه Mg2+، Al3+ و Fe3+ اصلاح می شود. آلیت نسبتاً سریع با آب واکنش می دهد و در سیمان های معمولی، در تمام مراحل، مهمترین نقش را در ایجاد استحکام دارد. برای قدرت 28 روزه، سهم این مرحله از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

محتوای بلیت برای کلینکر سیمان معمولی 15-30٪ است. این یک سیلیکات دی کلسیم Ca2SiO4 است که با ورود یون های خارجی به ساختار اصلاح شده و معمولاً به طور کامل یا بیشتر به شکل یک تغییر β وجود دارد. بلیت به آرامی با آب واکنش نشان می دهد، بنابراین تأثیر کمی بر استحکام در طول 28 روز اول دارد، اما در دوره های بعدی قدرت را به طور قابل توجهی افزایش می دهد. پس از یک سال، نقاط قوت آلیت خالص و بلیت خالص در شرایط مشابه تقریباً یکسان است.

محتوای فاز آلومینات برای اکثر کلینکرهای معمولی سیمان 5-10٪ است. این آلومینات تری کلسیم Ca3Al2O6 است که به طور قابل توجهی در ترکیب، و گاهی اوقات در ساختار، به دلیل یون های خارجی، به ویژه Si4، Fe3+، Na+ و K+ تغییر می کند. فاز آلومینات به سرعت با آب واکنش می دهد و می تواند باعث گیرش نامطلوب سریع شود مگر اینکه یک عامل کنترل گیر، معمولاً گچ، اضافه شود.

فاز فریت 5-15 درصد کلینکر سیمان معمولی را تشکیل می دهد. این فریت تتراکلسیم آلومینیوم Ca2AlFeO5 است که ترکیب آن با تغییر نسبت Al/Fe و قرار گرفتن یون های خارجی در ساختار به طور قابل توجهی تغییر می کند. سرعت واکنش فاز فریت با آب ممکن است به دلیل تفاوت در ترکیب یا سایر خصوصیات تا حدودی متفاوت باشد، اما به طور کلی در اوایل زندگی بالا و بین میزان آلیت و بلیت در مراحل بعدی زندگی متوسط ​​است.

پرکاربردترین سیمان پرتلند است.

چه نوع سیمانی وجود دارد؟

در طول سال ها پس از ظهور سیمان پرتلند، دانشمندان دست به کار شده اند و صنعتگران تعداد زیادی اصلاحات جدید را ارائه کرده اند. خانواده سیمان پرتلند رشد کرده است و برای اینکه در تنوع آنها اشتباه گرفته نشود، نامگذاری خاصی ایجاد شده است. این در استاندارد دولتی اوکراین DSTU B V.2.7-46-96 «سیمان برای مقاصد عمومی ساختمانی» آمده است. شرایط فنی». تمام سیمان های موجود در این سند با محتوای اجباری کلینکر سیمان پرتلند آسیاب شده متحد شده اند. اگرچه محتوای آن می تواند بسیار کم باشد - در برخی از سیمان ها فقط 20٪ است، این یک جزء اساسی و سازنده ساختار است.

طبقه بندی سیمان پرتلند و "بستگان" آن بر اساس دو پارامتر کلیدی است: نوع و مقدار افزودنی (یا مواد افزودنی) و مقاومت عیار.

بسته به مواد افزودنی موجود، سیمان ها به پنج نوع تقسیم می شوند:

من در واقع سیمان پرتلند. بدون افزودنی یا با حداقل مقدار آنها (تا 5%). PC تعیین شده I.

سیمان پرتلند II با مواد افزودنی: سرباره، پوزولان، خاکستر بادی، سنگ آهک. شاخص آن PC II است. برای اینکه مشخص شود کدام افزودنی در ترکیب گنجانده شده است، حرف مربوطه در سمت راست نام نوع (برای سرباره - Ш، برای پوزولانا - P، برای خاکستر بادی - З) نشان داده شده است. علاوه بر این، این نام شامل حرف دیگری است که حداکثر محتوای کلینکر را نشان می دهد. اگر "A" باشد - حداقل 80٪ کلینکر، اگر "B" - حداقل 65٪.

سیمان پرتلند کامپوزیت نیز از همین نوع است. ممکن است حاوی چندین مورد از افزودنی های فوق به طور همزمان باشد. برای متمایز کردن آن از سیمان پرتلند با مواد افزودنی، این نام با حرف "K" تکمیل شد. معلوم شد: PC II/A-K یا PC II/B-K.

III سیمان سرباره پرتلند. همانطور که از نام آن پیداست، این ماده حاوی سرباره کوره بلند دانه بندی شده است. و از آنجایی که سرباره خود دارای خواص قابض است، سیمان می تواند بسیار بیشتر از سایر افزودنی ها را در خود جای دهد. بر این اساس، محتوای کلینکر در سیمان سرباره پرتلند کم است: ShPC III با حرف "A" می تواند فقط 35٪ سرباره داشته باشد و با حرف "B" - حتی کمتر: 20٪.

سیمان پوزولانی IV (ممکن است حاوی پوزولان و خاکستر بادی باشد). PCC IV تعیین شده ("A" و "B").

V سیمان کامپوزیت KC V ("A" و "B"). این سیمان مانند سیمان پرتلند کامپوزیت ممکن است حاوی چندین ماده افزودنی به استثنای سنگ آهک باشد. حداقل مقدار مجاز کلینکر در آن کمتر از سیمان پرتلند مرکب است و برای حرف «الف» حداقل 40 درصد و برای حرف «ب» حداقل 20 درصد است.

از نظر مقاومت، DSTU B V.2.7-46-96 گریدهای 300، 400، 500، 550 و 600 را برای سیمان های نوع I و II و 300، 400 و 500 را برای انواع دیگر تنظیم می کند.

علاوه بر نمادهای فوق، نماد ممکن است حاوی اطلاعات اضافی در مورد خواص ویژه سیمان باشد. برای سیمان های پلاستیکی، شاخص PL در نام گذاری وارد می شود، برای سیمان های آبگریز - GF، برای سیمان هایی با مقاومت اولیه بالا - R.

به عنوان مثال، سیمان سرباره پرتلند پلاستیکی درجه 500، حاوی 40 درصد سرباره و مشخصه با استحکام اولیه بالا، به صورت زیر مشخص می شود: ShPTs III/A-500R-PL DSTU B V.2.7-46-96.

کیفیت هر چسب مصنوعی با روش ساخت آن و درصد مواد اولیه تعیین می شود. سیمان نیز از این قاعده مستثنی نیست؛ در بین انواع مختلف، یکی از پیچیده ترین آنهاست. این ماده از آسیاب کردن گچ و کلینکر چند جزئی همگن سوخته به حالت پودر و ترکیب آنها با مواد افزودنی مخصوص به دست می آید. در نتیجه، خواص و دامنه کاربرد بایندر به نسبت این مواد به یکدیگر، دمای پردازش و ظرافت آسیاب بستگی دارد.

گروه های سیمان بر اساس ترکیب

اجزای اصلی اکسیدهای آلومینیوم، کلسیم و سیلیکون هستند که در صورت مخلوط شدن با آب، ترکیبات شیمیایی تشکیل می دهند که در شرایط سخت شدن در محیط مرطوب تقویت می شوند. الزامات عمومی توسط GOST 30515-2013 تنظیم می شود؛ طبق این استاندارد بین ایالتی، همه سیمان ها به گروه هایی طبقه بندی می شوند که بر اساس نوع کلینکر متفاوت هستند: سیمان پرتلند، آلومینیومی و مخلوط (PC و سولفاتوآلومینات). در حالت اول، ترکیب معمولی حاوی CaO (67٪)، SiO 2 (22٪)، Al 2 O 3 (5٪)، Fe 2 O 2 (3٪) و تا 3٪ مواد خارجی است.

برای تولید سیمان های آلومینیومی و پر آلومینا، از بوکسیت و سنگ آهک به عنوان مواد اولیه استفاده می شود (سهم آلومینات های کلسیم پایه کم غالب است، درصد Al 2 O 3 به 50٪ افزایش می یابد). نسبت اجزای باقی مانده به هدف مورد نظر بستگی دارد و در محدوده های زیر متفاوت است: CaO - 35-45٪. A1 2 O 3 - 30-50٪؛ Fe 2 O 3 - 0-15٪؛ SiO 2 - 5-15٪. برای تولید مخلوط های حاوی سولفات از کلینکرهای مبتنی بر فریت های کلسیم استفاده می شود.

بسته به نسبت اجزاء و ترکیب مواد، گروه های زیر، مورد تقاضا در ساخت و ساز خصوصی و صنعتی، متمایز می شوند:

• سیمان پرتلند محبوب ترین گونه است که ترکیبی از کلینکر ریز آسیاب شده با نسبت غالب سیلیکات های کلسیم بسیار اساسی و گچ را نشان می دهد. مواد اولیه سنگ آهک (تا 78٪) و خاک رس (تا 25٪) است.
• آلومینیومی، ساخته شده از آسیاب مواد خام از بوکسیت و سنگ آهک، سوخته یا ذوب شده به حالت همگن. این انواع با سرعت بالایی از سخت شدن مشخص می شوند؛ آنها هم به عنوان یک چسب مستقل و هم برای تولید درجات ویژه استفاده می شوند: ضد آب، منبسط شونده، کششی. به دلیل افزایش سختی کلینکر، از نظر مصرف انرژی و هزینه کمتر از سیمان پرتلند هستند.
• سیمان سرباره پرتلند - با نسبت کوره بلند، الکتروترموفسفر یا سرباره سوخت از 36 تا 65٪.
• پوزولانیک، با افزودن مواد افزودنی معدنی فعال به محصولات آسیاب کلینکر PC. نسبت آنها به 40 درصد می رسد و به دلیل ایجاد واکنش های شیمیایی با دانه های سیمان، خواص متفاوتی با برندهای معمولی دارند.
• مخلوط - با سنگ زنی مشترک کلینکرهای انواع مختلف یا با معرفی مخلوط های معدنی چند جزئی (به عنوان مثال، سرباره و خاکستر بادی) به دست می آید.

انواعی که کمتر مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از: رومنسمان (ترکیبی از آسیاب کلینکر PC و سنگ آهک و مارن منیزیا، که در مقیاس صنعتی تولید نمی شود)، منیزیا (مخلوط با محلول های نمکی، که با سرعت گیرش بالا و مقاومت در برابر بارهای مکانیکی پس از سخت شدن مشخص می شود) و اسید. ترکیبات مقاوم بر اساس کوارتز، رقیق شده با شیشه مایع.

ترکیب شیمیایی سیمان های گروه های مختلف

نسبت کلینکر و سایر اجزاء:

دامنه کاربرد و خواص اصلی واریته ها در زیر آورده شده است:

برندهای اصلی

نوع چسب انتخابی، نسبت ها و خواص مخلوط های ساختمانی را تعیین می کند. مهم است که از قبل بررسی کنید که سیمان از چه چیزی تشکیل شده است، نیاز آبی آن، اندازه دانه و زمان گیرش. معیار کیفیت اصلی مقاومت فشاری است؛ در آزمایشگاه برای محصولات CPR، مخلوط در نسبت 1: 3 و سخت شدن در شرایط عادی به مدت 28 روز تعیین می شود. بسته به تحمل فشار، گروه های 100 تا 600 کیلوگرم بر سانتی متر مربع متمایز می شوند. از این میان، گریدهای M300 تا M500 بیشترین تقاضا را در ساخت و سازهای خصوصی دارند، اما استثنائاتی وجود دارد.

فاکتور بعدی درصد افزودنی های کلینکر است؛ برای انواع استاندارد حداکثر 20 درصد است. علامت گذاری این نشانگر با حرف "D" نشان داده می شود، عدد زیر آن نسبت ناخالصی های معدنی را مشخص می کند (به عنوان مثال: PC M400 D0 برای سیمان پرتلند با مقاومت فشاری حداقل 400 کیلوگرم بر سانتی متر مربع بدون مواد افزودنی نشان داده شده است) . علامت گذاری داده شده مربوط به GOST 10178-85 است؛ علاوه بر موارد فوق، حاوی اطلاعاتی در مورد خواص اضافی است (فقط در صورت موجود بودن نشان داده شده است)، همچنین بسته به ترکیب کلینکر و مواد افزودنی معرفی شده. از این میان، بیشترین تقاضا عبارتند از:

• N - نرمال شده؛
• ب - سخت شدن سریع؛
• SS - مقاوم در برابر سولفات؛
• VRTS - گسترش ضد آب؛
• PL - با نرم کننده ها؛
• قبل از میلاد - سیمان سفید (تزیینی).

از سال 2003، GOST 31108 (مطابق با استانداردهای اروپایی) لازم الاجرا شد، که طبق آن ترکیب ابتدا با یادداشتی در مورد وجود یا عدم وجود مواد افزودنی (II یا I) نشان داده می شود. همه گزینه های دارای ناخالصی معدنی به دو گروه تقسیم می شوند: A - با درصد درصد از 6 تا 60٪، B - از 21 تا 35٪. نوع افزودنی با اعداد رومی نشان داده می شود. آخرین مورد، کلاس استحکام و نرخ تراکم مواد است. محدوده استاندارد برای مخلوط های ساختمانی عمومی از 22.5 تا 52.5 (مرتبط با گریدهای M300 تا M600) متغیر است. برای جلوگیری از خطا، GOST همیشه در کنار علامت گذاری نشان داده می شود؛ معرفی سیمان با رعایت دقیق نسبت ها انجام می شود.

سیمان. طبقه بندی و برچسب گذاری

چیزی که هیچ کارگاه ساختمانی بدون آن نمی تواند انجام دهد سیمان است. مهم نیست که چه نوع خانه ای ساخته می شود: چوبی یا آجری. تنها تفاوت در مقدار آن است. هر خانه ای نیاز به فونداسیون دارد. و در آجر، علاوه بر این، به سنگ تراشی می رود. در ساخت بلوک، کل اتاق ها از آن ریخته می شوند. جاده سازی چطور؟ در مورد محافظت از عناصر دریا چطور؟ در مورد زهکشی گل و لای چطور؟ در مورد پل ها و سدهای روی رودخانه های وحشی چطور؟ این مصالح ساختمانی در طول قرن ها به سختی به دست آمده است، به همین دلیل است که قابل اعتماد است و چنین ارزشی دارد.

زمینه

به محض اینکه شخصی شروع به ساختن خانه از سنگ کرد، فوراً به وسیله ای نیاز بود که این سنگ ها را ببندد. در ابتدا فقط خاک رس بود. اما چنین ساختمان هایی با دوام نبودند و ساختمان از بیرون غیرقابل نمایش به نظر می رسید. سپس خواص اتصال آهک مورد توجه قرار گرفت. این اولین بار توسط یونانیان و رومیان باستان کشف شد و رومی ها کشف کردند که با افزودن پوزولانا (خاکستر آتشفشانی) و تراسا (خاکستر آتشفشانی سخت) به آهک، سنگ تراشی خشک شده تقریباً یکپارچه شد. در روسیه از سنگ آهک های رسینتیجه آهک خاکستری بود که در بنایی مرطوب و مرطوب قرار گرفت. در عمل، روم و روسیه تقریباً به طور تجربی به تولید سیمان نزدیک شدند: هر دو خاک رس و پوزولان حاوی اکسیدهای آهن و آلومینیوم بودند که در نتیجه قرار گرفتن در معرض آب و آهک، تحت فرآیند هیدراتاسیون قرار گرفتند. سپس برای مدت طولانی هیچ تغییری در ترکیب بایندر ایجاد نشد (فقط پرکننده های موجود در محلول ها تغییر کردند). و همین اواخر در سال 1822- 1824 .G. تقریباً همزمان، چلیف روسی و آسپیند اسکاتلندی مخلوط های ساختمانی مشابه سیمان های مدرن را دریافت کردند. علاوه بر ایناین اسکاتلندی به فکر تهیه کلینکر و تولید سیمان از آن افتاد. نام "سیمان پرتلند" نیز از انگلستان گرفته شده است، زیرا بتن ساخته شده از سیمان اسکاتلندی هم از نظر رنگ و هم از نظر استحکام شبیه سنگ استخراج شده در کوه های نزدیک شهر پورتلند است.

سیمان چیست؟

تولید سیمان

ابتدا باید مواد اولیه را آماده کنید. ماده اولیه سنگ آهک است. بهترین سنگ آهک برای تولید سیمان- اینها مارن، گچ و توف های آهکی هستند. دولومیت ها و گچ اگرچه سنگ آهکی هستند اما کیفیت سیمان را بدتر می کنند. یعنی بهترین سیمان از سنگ آهک های ریز متخلخل و بدون آخال سیلیسیم به دست می آید. سنگ آهک خرد شده و کاملاً با خاک رس مخلوط می شود. مخلوط حاصل شامل حدود یک چهارم خاک رس است، بقیه سنگ آهک است. این ترکیب وارد یک کوره دوار با قطر 2 تا می شود 7 متر و حدود 200 متر طول دارد. در فر - 1450 درجه سانتیگراد، این "دمای تف جوشی" است، در این زمان ذرات خاک رس و سنگ آهک ذوب شده و به یکدیگر پخش می شوند. این ترکیب پس از 2-4 ساعت به صورت توده های متخلخل در اندازه های مختلف از فر خارج می شود، این به اصطلاح کلینکر سیمانی است. سپس کلینکر به ذرات 1-100 میکرون خرد می شود. در این حالت تا 6 درصد گچ اضافه می شود که برای جلوگیری از گیرش سیمان در اثر رطوبت هوا ضروری است. چرا سیمان آنقدر "عجله دارد" که از رطوبت جو گیر شود؟ فقط سطح چسبندگی پس از آسیاب بسیار بزرگ است: سطح ذرات فقط یک گرم به 5000 سانتی متر مربع می رسد. آیا مکمل های معدنی دیگری اضافه می شود؟ به طور طبیعی، چون سیمان در فونداسیون، سنگ تراشی و برای کف مورد نیاز است، به عنوان مثال، سیمان آب گریز یا به سرعت سفت شونده مورد نیاز است. برای به دست آوردن خواص مختلف، به ترکیب متفاوتی نیاز دارید، بنابراین افزودنی های معدنی برای ارائه خواص خاصی طراحی شده اند.

طبقه بندی سیمان ها

هیچ طبقه‌بندی واحد و جامعی برای سیمان وجود ندارد، مشابه سیستم تناوبی مندلیف یا طبقه‌بندی جهان گیاهی کارل لینه. بنابراین، چندین طبقه بندی وجود دارد که هر یک از آنها دسته جداگانه ای از ویژگی ها را در نظر می گیرند.

مثلا وجود دارد طبقه بندی تقسیم سیمان بر اساس کلینکرکه اساس تولید آنهاست:

• - کلینکر سیمان پرتلند؛
• - کلینکر با آلومینا و آلومینا بالا؛
• - کلینکر سولفاتوفریت؛
• - کلینکر سولفاتوآلومینات

توسط سیمان های هدفتقسیم می شوند:

• - ویژه؛
• - ساخت و ساز عمومی

برخی از طبقه بندی ها بر اساس ترکیب مواد است. سپس سیمان ها به صورت زیر تقسیم می شوند:

• - سیمان با افزودنی های معدنی؛
• - سیمان های بدون افزودنی

یک طبقه بندی وجود دارد که مقاومت فشاری را در نظر می گیرد:

• - سیمان هایی که استحکام آنها در نظر گرفته نمی شود.
• - سیمان با مقاومت M600، M550، M500، M400، M300، M200.

چند طبقه بندی معمولاً دوره های زمانی را در نظر می گیرند. یکی، با در نظر گرفتن سرعت سخت شدن، سیمان ها را به موارد زیر تقسیم می کند:

• - سخت شدن معمولی؛
• - سخت شدن سریع

دیگری زمان تنظیم را در نظر می گیرد:

• - تنظیم سریع (تا 45 دقیقه)؛
• - تنظیم عادی (45 دقیقه تا 2 ساعت)؛
• - تنظیم آهسته (بیش از 2 ساعت).

علامت گذاری سیمانی

تعیین عیار سیمان بر اساس تعیین مقاومت آن است. چگونه تعریف می شود؟ سیمان و ماسه کاملاً به نسبت 1: 3 مخلوط می شوند. مخلوط تمام شده با آب مخلوط می شود. آب به مقدار 40 درصد وزن سیمان گرفته می شود. مکعب ها یا موازی پاها از توده پلاستیکی به دست آمده قالب گیری می شوند. برای تعیین صحیح استحکام، چنین قطعه کار در آب نگهداری می شود28 روز. سپس این قطعات بتن برای خمش و فشار آزمایش فشار می شوند. اغلب، برای آزمایش مقاومت فشاری، نیمه های تشکیل شده در نتیجه شکستگی را از آزمایش خمش می گیرند. و توجه! مقدار فشار مورد نیاز برای خرد کردن قطعه کار، عیار سیمان است. فرض کنید فشار 500 کیلوگرم بر سانتی متر نیاز بود 2 . بنابراین این درجه سیمان 500 است.

حالا بیایید به علامت هایی که مثلاً روی یک کیسه نوشته شده است نگاه کنیم. کتیبه MPTs400-D20 است. "M" به این معنی است که سازه هایی که از این سیمان استفاده می کنند در برابر سرما مقاوم هستند، حروف "PTs" به این معنی است که سیمان پرتلند است، عدد 400 درجه ای است که نشان دهنده مقاومت فشاری است، "D" وجود مواد افزودنی آلی و تعداد بعد از اینکه درصد این مواد افزودنی را نشان می دهد. بنابراین، ما یک کیسه سیمان پرتلند مقاوم در برابر یخبندان درجه 400 با 20٪ مواد افزودنی ارگانیک داریم.

انواع سیمان

در بالا باید سیمان پرتلند با کیفیت بالا قرار دهیم که حتی حاوی مواد افزودنی معدنی نیست. سپس سیمان های حاوی مواد افزودنی معدنی برای تغییر خواص قرار می گیرند. گروه بعدی شامل سیمان های حاوی افزودنی های آلی (معمولاً رزین) است. سیمان سرباره ای نیز وجود دارد که از آن عناصر ساختمانی بتنی عظیم ساخته می شود. حروف اضافی روی علامت گذاری می تواند چیزهای زیادی در مورد انواع سیمان بگوید.

1. 1. ب. سخت شدن سریع، در نظر گرفته شده برای تعمیر.
2. 2. قبل از میلاد مسیح. سیمان سفید برای کارهای تکمیلی و مجسمه سازی.
3. 3. PPC. سیمان پوزولانی با سیلیس ریز آسیاب شده. مزیت اصلی کاهش تولید گرما است. به همین دلیل، لایه های بالایی و داخلی به طور یکنواخت گرما را از خود خارج می کنند، به این معنی که بتن ترک نخواهد خورد.
4. 4. SC سیمان مقاوم در برابر سولفات با محافظت در برابر تخریب بتن توسط نمک. بنابراین برای سازه های هیدرولیکی ایده آل است.
5. 5. مرکز خرید سیمان چاه برای بستن چاه های گاز و نفت.
6. 6. Shts. سیمان سرباره تولید شده بدون پایه کلینکر.
7. 7. CC سیمان رنگی از طریق معرفی رنگدانه های رنگی به دست می آید.
8. 8. PL به این معنی است که از نرم کننده ها استفاده می شود، GF به معنای افزودنی های آبگریز است که به دلیل آن اثر مرطوب نشدن و آب گریزی ظاهر می شود.