У будівельних роботах цемент споживається як самостійна сировина, так і як компонент у складі (бетон або залізобетон). Процес виготовлення трудомісткий і дорогий. Технології, що використовуються виробниками, безпосередньо впливають на якість сировини та її остаточну вартість.
Базовий склад цементу однаковий всім видів. Цемент роблять із глиняної породи, з якої виготовляється клінкер. Від типу обробки залежить технічні характеристики. Близько 15% складу займають мінеральні добавки (тільки у точному співвідношенні із встановленими державними стандартами). Якщо відсоткове співвідношення добавок буде порушено, властивості цементного розчину будуть змінені. Розчин має назву — пуцолановий цемент.
На якість матеріалу безпосередньо впливає технологія його виробництва:
- зернистість помелу впливає на ступінь застигання бетону та його міцність. Чим менший розмір має помел, тим міцніше розчин;
- щоб збільшити пластичність цементної суміші, до неї додають пластифікуючі компоненти органічного і неорганічного походження;
- на рівень тепловиділення також впливають використовувані добавки. Спеціальні речовини здатні впливати на кількість та швидкість виділення тепла.
Сьогодні виробники пропонують споживачеві безліч видів цементу, які слід використовувати залежно від умов праці та особливостей будови. Але технології виробництва залишаються стандартними.
Етапи виробництва цементу
Виготовлення цементу слід розділити на два основні етапи: отримання клінкеру та помел складових. Клінкер – суміш природного характеру, зазвичай вона виготовляється з вапна (близько 75%) та глини (близько 25%). Компоненти пройшли випалення у спеціальних печах під впливом високої температури. Можливий варіант заміни глини іншими компонентами природного походження, наприклад, трепел або доломіт.
У природі можна знайти вже готовий клінкер, який не потребує випалу. Це мергель – гірська порода. Але матеріалу в природі настільки мало, що виробники віддають перевагу штучно зробленому клінкеру.
Другий етап полягає в ретельному перемішуванні складових клінкеру в спеціальних ємностях. Потім суміш проходить тривалий випалення в печах, що дає можливість компонентам вступити у взаємозв’язок один з одним. В результаті глина і вапно утворюють невеликі кульки, завбільшки з волоський горіх. Потім компоненти знову змішуються і подрібнюються.
Технологія виробництва цементу
Технологія одержання цементу має свої особливості, залежно від способу: мокрого, сухого чи комбінованого.
Технологія виробництва цементу сухим способом
Цей метод є економічно вигідним, тому використовується практично кожному виробництві. Його особливість у тому, що у кожному етапі роботи компоненти залишаються сухими. Основа виробництва матеріалу базується на хімічних та фізичних характеристиках використовуваної сировини.
Всі елементи проходять додаткове сушіння, а потім подрібнюються до порошкоподібного стану. Компоненти поєднуються, іншими словами, проходять етап гомогенізації. У результаті виходить гомогенізаційний силос чи борошно. Потім сировинне борошно відправляють у піч для проходження делікатного випалу. Отримана суміш називається клінкером.
У наступному млині в клінкер вносяться всілякі добавки (залежно від типу цементу). Потім компоненти знову подрібнюються та мікшуються. Після цього сировина відправляється на збереження у бункер. Там цемент комплектується в мішки різної ємності і прямує на відвантаження.
Технологія виробництва цементу мокрим способом
Створення цементної суміші з додаванням рідини — менш популярний метод у порівнянні з попереднім. У його виробництві використовуються карбонатна крейда, силікатна глина. Можливе застосування залізовмісних добавок, наприклад, конверторного шламу, піритних залишків.
Глину, яку планується використовувати, обробляють у спеціальних системах вальцових дроблення, кришать до величини гранул від 0 до 100 мм. Склад прямує в бовтанки для подальшого відмочування. Це дозволяє створити шлам з рівнем вологості близько 70%. Компоненти, які входять до складу суміші, змішуються та подрібнюються з використанням заданого відсотка вологи. Зрештою, виходить шихта з рівнем вологості в межах 30-50%.
На цій стадії суміш проходить контроль якості. Якщо її показники відповідають стандартам, вона обпалюється під впливом високих температур, що перетворюється на мініатюрні зерна. Їх також слід перемолоти до порошкоподібного виду. Ця технологія трудомістка, тому використовується у формуванні деяких розчинів.
Технологія виробництва цементу комбінованим способом
Ця технологія об’єднала відразу два методи виробництва цементу. У барабані для подрібнення шлам проходить етап примусового зволоження до 40-45%. Потім склад проходить через фільтри з його зневоднення. Потім склад доставляється на прогрів, що додатково зменшує вміст рідини.
Після цього цементна маса вирушає на прогрівання, де постійно перемішується. Готовий продукт спрямовується на збереження та для подальшого фасування у мішки.
Виготовлення білого цементного розчину
Виробництво білого цементу потребує окремого розгляду. Матеріал широко використовується для обробки поверхонь. Після висихання набуває білого кольору.
З’єднання суміші входять мергель, вапняк, мармур, пісок і глина, але меншою мірою в порівнянні з сірим цементом. Більшу частину суміші займає мармурова крихта. У суміші також допускається присутність фарбуючих окисних елементів: заліза, хрому, марганцю, титану та інших. Крейда і каолін надають білій відтінок розчину. До чистоти води, що використовується, пред’являються високі вимоги, її відсоток у загальній масі не більше 45%. Матеріал проходить кілька рівнів очищення, тому закінчується цемент високої якості. Оброблювана розчином із білого цементу поверхня не має вад.
Подрібнення клінкеру продовжується в млиновому агрегаті, в якому встановлено специфічне облицювання. Делікатність подрібнення білого цементу набагато вища, ніж звичайного сірого. Тому суміш виробляється двох марок М400 та М500. Вироби з білого цементу не обсипаються, не руйнуються, їх легко доглядати. Тому матеріал застосовується у створенні різноманітних архітектурних будівель та форм.
Білий колір матеріалу дозволяє створювати інші відтінки. На заключному етапі виробництва суміш вноситься певний відсоток пігментних добавок.
Для кожного виду цементу використовується особливе обладнання, а виробники дотримуються певної послідовності дій. Тому рекомендується придбати цемент у виробників, які вже зарекомендували себе на будівельному ринку, супроводжують свою продукцію сертифікатами якості.