水泥:生产的类型和特点
水泥在建筑工程中是不可缺少的。它实际上是许多类型维修的基本要素。它能够承担其他材料的功能,而水泥本身很难找到有价值的替代品。这种材料是通用的,其生产的水泥混合物的类型和特点是根据成分组成考虑的。
这是什么?
水泥是石灰石的混合物,其中添加了矿物质和称为增塑剂的合成物质,这种物质在 1500 度以上的温度下反复通过破碎机和烧制程序。它们是增加强度所必需的,还可以减缓液体溶液中水分流失的过程。
矿物质的混合物经常与另一种建筑材料 - 混凝土混淆。
它们在几个方面存在根本区别:
- 水泥与混凝土的不同之处在于它已经可以通过加水来进行维修。混凝土混合物由 4 种成分组成,其中一种是水泥。
- 在水泥混合物中,没有大比例的成分,并且将沙子、碎石、砾石和膨胀粘土添加到混凝土中。
- 由于没有大的填料,水泥凝固得更快,在任何条件下都会变成整体接头。
- 各种范围。尽管这两种材料都用于建筑,但它们的用途不同。承重结构的基础和元件由混凝土形成。水泥通常用作砌体和找平材料。
- 技术特性和组成由不同的 GOST 规定。
制造和包装
水泥的生产和包装是一个漫长的过程,需要高科技设备和控制。它的开端在于石灰石采石场。使用两种类型的石灰石。第一个靠近地表,深度为几十厘米。这就是所谓的“二流”石灰石,但它已经含有铁、氧化铝、硅等矿物质。它们赋予水泥混合物独特的性能。
第二层位于数米深的地方。它更纯净,几乎不含其他矿物质(碳酸钙除外),被认为是一流的。
在生产中,两种类型都被使用,包括纯的和组合的。 以不同的比例相互和附加组件。一、二类物质的比例,以及添加剂的种类和用量,决定了水泥的品牌和成本。自然状态下的石灰石是坚固的整体。用炸药将其分解成小碎片,铺在采石场的石灰岩层中,然后由装载机收集。碎片的大小可以是不同的大小,从小卵石到整个积木。他们以这种形式进入水泥厂。
在工厂,原料首先进入“粗碎机”。在其中,大碎片被压碎成网球大小。在研磨大碎片的过程中,水进入破碎机,因此灰尘不会上升,石灰石的质量也不会随之流失。碎石通过输送机送入二级破碎机。在其中,岩石的“研磨”发生在碎石大小的碎片中。一级和二级分别粉碎。
然后形成不同等级的水泥生料。混合后,完成的“堆”被送到辊磨机。在研磨石灰石的过程中,如果石灰石岩石中的含量不足,则会使用添加剂:粉末状的镁、硅和氧化铝。磨坊将岩石磨成石粉。然后这个石粉进入加热器。不到一分钟,它就从 80 摄氏度升温到 800 摄氏度。
该程序是必要的,以便组合物的所有组分在与水结合并与空气接触时移动并获得硬化成固体整体的能力。
不必要的组件在加热器中分离,石灰仍然适用于建筑。她去了一个圆柱形炉子。火箱底部加热到 1700 度。炉内的物质熔化成小的“玻璃”球,称为熟料。离开炉子时,它们被一股冷空气迅速冷却到70-80度。快是关键。如果冷却缓慢,则混合物质量差。这是优质水泥的原料。
冷却后的“玻璃珠”经过最后的加工阶段——最后的破碎。实际上,这是在不同直径的钢球之间对固体熟料的研磨,在一台破碎机中约为一吨半。研磨熟料时,在石粉中加入块状石膏。它减缓了液体水泥砂浆的硬化过程。从破碎机出来的粉末混合物就是水泥。一些制造商在其中添加增塑剂以增加强度。
完成的粉末混合物经过包装程序。为此,请使用带有分配器的专用机器。
水泥袋很少有 10-15 公斤的小体积。 通常最小重量是25公斤,最流行的是50公斤。 50公斤的袋子称为slimbags。有时有30、35、42、46公斤的非标准体积。包装袋由几层(2 到 5 层)牛皮纸组成。同样常见的是用于工业规模建筑的包装容器 - 大袋子。这些是由高强度聚丙烯或尼龙制成的软容器,带有或不带有加强件和衬里。大袋装水泥的重量为 300 至 3000 公斤。
与传统包装相比,大袋子有许多优点:
- 水泥的批发采购降低了每 1 公斤混合物的价格;
- 软容器有用于装载的吊索;
- 它们是重型、可重复使用和可回收的;
- 聚丙烯外壳延长了保质期,因为它可以保护水泥免受外部环境的负面影响;
- 容器可配备耐热、防静电、防水、防紫外线的衬垫。
品种
“灰色粉状物质”的定义并不完全适用于水泥。它也有其他颜色。颜色是由影响其技术特性和颜色的各种添加剂赋予的。除了色调之外,材料在其他标准上也有所不同。分类是根据成分组成、用途、粉末和溶液的外观、原产国进行的。
根据成分和性质,我们可以区分:
- 耐硫酸盐混合物。 它们是通过研磨熟料获得的,但不添加矿物成分。而且,在这种水泥的制造中,90-92%的铝酸钙从组合物中被去除。当需要一种能够均匀分布在混凝土孔隙中而不会引起内部阻力的物质时,将它们添加到混凝土中。
- 硅酸盐水泥。 相反,大量的粉状矿物质被引入其中。结果是快速硬化的耐用层。层的强度不仅在第四周对“成熟”物质进行归一化,而且在第三天也归一化。这有助于水泥在固化时获得更大的强度和抗损坏性。它不会开裂并能承受各种机械冲击和载荷。在钢筋混凝土结构的制造过程中,这种混合物被添加到混凝土的成分中。它们也用于家庭建筑。
- 含 PAD 添加剂。 其中包括合成物质和增塑剂,其含量可达总质量的十分之三。它们是吸收水泥沙所必需的,也就是说,它们用一层不允许物质相互粘附的薄膜包裹着每个水泥颗粒。结果,水泥砂浆本身及其与混凝土的连接都获得了弹性,并且更容易在工作表面上铺设和平整。
- 氢硫铝酸盐。 这种快干水泥通常被称为膨胀水泥,因为它能够在“凝固”过程中体积膨胀。发生这种情况是因为将硫酸铝酸钙添加到干燥混合物中,由于与水反应,其体积增加了 1.5 倍或 2.5 倍(相对于原始固体)。干燥后,质量增加 2%。尽管有这种“酵母”效应,但它具有良好的密度。
- 石膏氧化铝或应力水泥。 和自膨胀一样,只是其中的成分组成发生了变化。它是什么,从材料的名称就可以清楚地看到。
在潮湿条件下使用这种水泥是最佳的。因此它可以更有效地扩展并产生最大效果。膨胀型水泥用于平整预制钢筋混凝土结构元件之间的接缝。它创造了良好的防水性,这在液压设施和压力管道的建设中尤为重要。
- 铝。 这种水泥的名字很能说明问题。它是从石灰石中获得的,石灰石靠近土壤中的粘土沉积物。在烧制和研磨过程中,混合物中加入了大量具有一定比例氧化铝的石灰石。反过来,它含有铝酸盐,可将水泥变成具有水硬特性的快速硬化粘性物质。这样的产品在其技术特性上是独一无二的。在极少数情况下,需要在高湿度、降水、零下温度条件下进行紧急维修时使用。高铝水泥在这方面并不反复无常,在不同的条件下同样有效。这导致了它的高成本。
- 疏水的。 它是通过用各种添加剂研磨矿物熟料而获得的。防水物质是合适的,例如 asidol(通过添加硫酸处理来自石油生产的煤油、太阳能和含油废物而获得)。钠皂和矿物油、油酸、合成来源的脂肪酸的使用是常见的。
疏水性水泥的优点是其高抗冻性和防水性,以及能够在任何条件下储存而不会失去其性能。它比其他类型的耐用性差,因此不适合支撑混凝土结构。在它的帮助下,生产出轻质多孔混凝土块。
- 不缩水。 这是三种成分的混合物:石膏、石灰和高铝石灰石。石膏使用半水,熟石灰。在干燥过程中,不膨胀,不收缩。它们将用于建筑地基、隧道轨道的建设。
- 镁质。 它的获得方式与传统水泥的生产方式截然不同。这些是氧化镁和氯化镁水溶液的化合物。这种混合物只加热到 800 摄氏度,然后,当它凝固成一个完整的白色物质时,它就会被压碎。这种水泥的性能与石膏接近,更多地用于室内装饰、地面平整和建筑用途。
- 火山灰。 在生产过程中,将活性矿物质(烘烤粘土、燃料灰)添加到来自熟料的石粉中。这些材料易于获得且价格低廉,并且它们在水泥成分中的份额很大,因此总质量的成本低于“纯”水泥。以固体形式,它耐水洗和浸出。范围 - 水下和地下结构。固化后的水泥必须始终保持在水中或表面上,而不会暴露在潮湿环境中。
- 硅酸盐。 每个有牙齿填充物的人都非常熟悉这种材料。牙科中使用含有大量氟化钠和氟化钙的精细混合物。在其结构上,它与牙釉质非常相似。水不用作液体;稀释时需要特殊的成分。它可以用水稀释,用于室内装修工程,作为装饰装修材料。这种水泥的成本非常高。
- 聚羧酸盐。 对有机组织具有高度粘附性的物质。和硅酸盐水泥一样,它与建筑关系不大,用于医疗目的。特别是用于填充乳牙。
- 矿渣。 水泥、石膏和高炉渣的粉末混合物。渣占总成分的20%~60%。它越多,水泥的活性越低。它的强度随着时间的推移而增加。耐受稳定的侵蚀性环境,但不耐受极端温度和湿度水平。
- 石灰渣。 其中,除了矿渣水泥的成分外,还有一定比例的石灰。该材料的强度不是很高,因此砂浆用于铺设和制造低标号混凝土。可以添加到石膏中。
- 堵塞。 它的范围是特定的——石油和天然气井的堵塞。它包含许多负责可塑性、疏水性和高强度的成分。
制造商
中国制造商占据了水泥市场的很大份额。中国和俄罗斯对这种材料的国家标准不同,因此,市场上以品牌500水泥提供的中国产品实际上接近400。从范围-无添加剂、波特兰水泥和快硬水泥。
中国制造商的重要竞争对手—— 土耳其水泥.它完全符合欧洲质量标准。凭借无可挑剔的技术特性,土耳其材料赢得了更多标准。它们的价格并不太高,因为土耳其的工厂主要采用干法加工原材料。它比俄罗斯仍然流行的湿法更经济、更快捷。产品以所有可能的保护方法装在大袋子中运往其他国家的市场。它安全无恙地到达了地方,并且可以长期以这种形式存放。
土耳其水泥的范围从 300 到 500 马克。建议购买原包装。在“无名”的袋子里,已经重新研磨并包装好的水泥粉在保质期后可以出售,可能与土耳其无关。对俄罗斯消费者来说,出乎意料的高质量竟然是印度水泥。在销量排行榜上,他一直占据前五名的位置。所有原材料均符合标准,产品100%完成任务。
名单上的另一个意想不到的制造商—— 伊朗和埃及.良好的质量以水泥和国内生产而著称。其优点包括范围广,符合国家标准,成本低于其他国家的制造商。这是因为价格不包括跨境运输成本。俄罗斯水泥主要以纸质和聚丙烯包装的细袋形式生产,内部没有保护层,这在某些情况下会缩短其保质期。
对制造产品的需求 在巴西.没有对成分组成的实验(直到陶瓷材料的回收)使情况变得更糟。在产品线中,您可以找到适合特定需求和操作条件的材料。久经考验的美国产品。
它与来自亚洲地区国家的材料竞争 - 日本、越南、韩国.在欧洲制造商中,德国产品很受欢迎。
颜色
水泥的通常颜色是深灰色或浅灰色。某些类型在制造过程中可能已经具有不同的色调(氧化镁和硅酸盐)。它们天生是白色的。部分水泥是彩色石墨,几乎是黑色的。这是由于存在额外的成分和染料。彩色水泥不太常见。它主要用作混凝土砂浆和地板找平化合物中的装饰性和功能性添加剂。使用自流平地板混合物时,彩色流平层有助于装饰饰面。
水泥有两种染色方式: 直接在生产过程中(该方法更可靠和经济)并在溶液稀释过程中借助着色粉末。松散的颜料可以将混合物染成任何颜色,无论是红色、蓝色还是紫色。但是在特殊情况下,当水泥涂层立即起装饰作用时,就需要这种多样性。熟料与某些金属氧化物的联合研磨和烧制可提供更有效的着色,但颜色范围仅限于亮度不同的绿色、黄色和黑色。
将此类混合物添加到混凝土中,使其具有彩色纹理。与有色溶液不同,它的颜色不会随着时间的推移而脱落和褪色。
使用彩色水泥时,重要的是要考虑到着色颜料的添加是微不足道的,但仍会影响其技术特性。基本上,这会影响解决方案的收缩。它比无色物质更明显。
品牌:如何选择?
对于维修和建筑领域的非专业人士来说,很难理解水泥包装上神秘的字母是什么意思,如何根据字母数字标记选择合适的材料,安装它们的人以及如何找到合适的材料填充基础。水泥标记是根据 GOST 进行的。由于 10 多年前,俄罗斯普遍接受的标准改为欧洲标准,因此可能会出现混乱。并非所有制造商都已改用新的名称系统,有时很难根据其过时的编号确定所需的耐硫酸盐 M500。
旧标准只有两个名称: PC(波特兰水泥)和 ShPTs(矿渣波特兰水泥)。质量由品牌从300到500决定,添加剂的数量由字母D决定。例如PC300D20表示袋装20%各种物质添加剂的硅酸盐水泥。通用欧洲标准对该系统进行了重大更改。现在包装上标明了水泥的名称(与所有欧洲水泥包装一样 - CEM(来自水泥)、强度等级、添加剂的类型和数量、附加特性。
按成分分类已扩大到五个位置:
- CEM I - 等于波特兰水泥 (PC)。
- CEM II - 带有矿物添加剂的 PC。此类有子类 A 和 B,显示混合物中添加剂的数量。在包装上,数字表示没有%,但比例是在它们中测量的。
添加剂的确切名称用破折号表示。 Ш 表示炉渣,I - 石灰含量,З - 灰分,MK - 硅衍生物。可以添加烧焦的板岩、硅酸盐粉尘、火山灰。
- CEM III - 带渣的 PC。它也有一个子类,但只有一个 - A。它表示炉渣在成分中的百分比。
- CEM IV - 火山灰。
- CEM V - 组成。
组件成分的详细说明之后是强度等级。 该指标以每立方厘米的重量千克数为单位。接受的规范:22.5-32.5、42.5-52.5。通过确定溶液的凝固速率来完成信息行。 N——普通,B——快硬水泥。对于第二个选项,应另外说明层的强度 2-3 天。
对于那些习惯了旧类型标记的人该怎么办,以及如何选择最适合特定用途的标记?比较旧标准的强度和新标准的强度。
水泥品牌 M100 和 M200 (强度 - 每平方厘米 12.5 公斤)用于私人建筑中的各种建筑和维修工作。它的负载没有生产规模那么大,因此它可以应对许多功能。砂浆 M100 或 M200 适用于粗糙的地板找平、房间内隔墙的砖砌、平整墙壁和修复复杂的缺陷、抹灰。在过去的几年里,这些品牌因质量差而停产。
现在M300被认为是最低允许的 (强度 - 每平方厘米 22.5 公斤)。它可用于住宅砌体、炉灶、壁炉、大型建筑、维修工作、浇筑砂浆、地基,用于与混凝土构件混合。他还参与了钢筋混凝土结构的生产。该产品具有可接受的 SNiP 强度,适合在一年中的不同时间使用,耐湿气和硫酸盐,并且易于以液体溶液的形式使用。但 M300 并没有达到理想的特性。如果可能的话,你应该注意更高的品牌。
M400 (32.5 kg/cm2) 高强度,不受腐蚀,耐潮湿和低温,耐磨。被认为价格实惠且质量多样。根据添加剂的不同,它可以用于私人和大型建筑。纯水泥等级 400 用于生产地基,包括预制地基,以及与水接触的结构。疏水性添加剂使其适用于用高强度原材料和添加剂建造墙板,以制造路缘石、天花板、地基。
M500和M550,经常放在同一行, 强度指数在 42.5-52.5 kg/cm2 范围内。这些类型的水泥对大气影响的抵抗力很强,不怕水、霜、温度变化、硫酸盐,几乎不收缩,使用方便。它们用于制造高级钢筋混凝土预制结构。
水泥 M600 (52.5-62.5 kg/cm2) 主要用于恶劣条件下紧急情况下的恢复工作。与 M500 相比,它具有改进的特性。对于私人使用,没有必要使用这种高强度和快速固化的材料。您可以将自己限制为 M400-550。它可以承受从建造两层小屋的地基到在小屋内放置壁炉的一切。 Marks M700 - M1000 是纯专业材料。
贮存
储存干水泥有几种方法和选择:
- 在家。 绝不是保持材料适合施工和维修的最可靠方法。一个常见的错误是认为在温暖的生活空间中,水泥已经足够干燥,不需要额外的保护。对于工艺包装尤其如此。即使在房子里也可能有太多的湿度,这会导致水泥失去一些特性。如果水沾到它上面,那么它已经开始在包装中皱缩了。此外,其操作状态受与氧气相互作用的影响。它是许多元素的催化剂。它对水泥的影响也降低了质量特性。
- 在街上。 在这里,所有的危险都是显而易见的:环境因素的影响可以在不到六个月的时间内破坏材料。当然,加水后它不会停止变成粘性物质,除非整个袋子都被钙化了,但是储存条件不好会影响材料的主要品质——它的活性。这些是它的实际粘合性能和品牌合规性。变质的水泥最多会损失 10-15%,而不是 M300,它会表现得像不合适的 M200。
- 春夏。 在温暖的季节,水泥受到高湿度、阳光直射紫外线辐射以及聚乙烯下产生温室效应的风险的威胁。
- 冬秋 有降水的风险,对于某些混合物,严重的霜冻和温度变化是有害的。甚至在变成液体溶液之前,水泥就已经失去了它的有用品质。
- 袋装(纸或丙烯)。 纸和聚丙烯都能让水分进入,因此任何容器都需要额外的保护。
- 块。 长期存储最有问题的选择。散装水泥是一种干粉,以密封容器运送给客户,然后简单地倒入一堆,无需任何储存容器。它需要一种特殊的方法,最好在施工或维修开始前立即订购这种水泥。
在有利条件下,水泥的大致保质期为 1.5-2 年。为了不因不同的存储方法而失去其重要品质,遵循专业人士的建议很重要。建议在使用前立即购买水泥,用量将需要多次使用。
如果由于某种原因施工工作中断,而水泥体积很小,可以在家中储存。合适的房间应该干燥,远离经常用水的房间(不是阳台或凉廊,不是地下室),并且通风。有时需要将袋子翻过来,以免水泥结块。易碎的包装可以用重型建筑垃圾袋(PVC 薄膜)保护。如果保质期超过 6 个月,则不建议过度填充,因为化学反应在露天发生。室温不宜超过20-25度,以免包装内产生温室效应。冷凝也会破坏材料。
大量材料难以放置在住宅区;必须将其带到街上。
为了防止它受潮,您需要:
- 选择最干燥的地方;
- 用一层PVC薄膜覆盖基层(土壤、地板),使该物质不会从土壤中吸收水分;
- 将木托盘放在上面。最好用底漆和清漆或油漆处理托盘,因为木材也非常吸水。将来,它们将不止一次地在家里派上用场;
- 用食品卷膜重绕每个袋子;
- 放入 120 升的超强力垃圾袋中,顶部用安装胶带密封;
- 用旧衣服、干草或锯末隔热;
- 放置在棚屋下或附属建筑中。在这种形式下,水泥将保留几个季节而不会失去其特性。
一个重要的细微差别:水泥的活性越高,流失得越快。
散装水泥储存在所谓的水泥坑中。他们的组织将花费大量时间和精力。有必要挖一个深洞,加固它的墙壁,以免它们倒塌,注意几层防水和高质量的隔热,组织一个天篷。用于这些用途的矿棉、箔片和PVC薄膜的成本不亚于一批新水泥,因此不会提前购买松散的建筑材料。
应用
在水泥的帮助下,解决了许多建筑和维修任务。在某些情况下,它本身就有效,在某些情况下,它与其他成分形成共生物质,或成为建筑混合物本身的一部分。
水泥的常见用途:
- 为私人住宅或车库打基础。在其纯粹的形式中,由于重量太大,它没有被使用。为此,将其引入混凝土组合物中,其中有干燥的冲积砂、石头或碎石、ASG、水。水泥在这里起到粘合剂和弹性成分的作用。
- 填充地板砂浆。它几乎在每个房间都是必不可少的。相对平坦的底层地板表面没有缺陷和大的高度差异,可以省去 30-40 毫米的薄水泥砂浆。对于比较有问题的地方,分两层使用。此外,在水泥的帮助下,您可以在需要排水的房间中制作倾斜的熨平板,或填充水加热地板的轮廓,以避免管道内部温度变化对系统造成损坏。重要的是使用耐酸水泥和水泥砂混合物进行找平。
- 生产钢筋混凝土结构和预制房屋的地基、天花板和墙壁元件。在这里,您需要一种应变(应力)水泥。
- 水上结构的建造,道路建设,桥梁,隧道,多层住宅建筑的建造。
- 砌砖。在这种情况下,液态水泥起到胶粘剂、连接砖、块、天然和装饰石以及其他铺设材料的作用。砌体不仅用于建造房间的隔板和墙壁,还用于建造壁炉和炉灶。后两种情况需要耐火水泥,不低于M400。
- 抹灰和平整房屋内外的天花板和墙壁。添加石膏水泥问题区域的精细分散石灰石解决方案,使其适用于装饰性整理。由于这个过程很长,所以在完成的组合物中添加了 PVA 胶水,这可以减缓水分的蒸发并提高对工作表面的附着力。
- 防水。可以在水泥砂浆上“种植”一层绝缘材料,这样在浇筑砂浆时它就不会漂浮。
- 生产铺路板和其他装饰元素。在这里,使用了具有高美学品质的彩色水泥。
- 使用钢筋网组织花园小径。
- 对于盲区。这种设计起到去除建筑物内液体沉淀和融水的作用。在这种情况下,30-40% 的散装部分成分,例如膨胀粘土、碎砖和矿渣,被添加到水泥混合物中。
- “铁”。它就像混凝土表面上的保护“外壳”。涂上一层薄薄的液态水泥混合物,硬化后,将其摩擦至光滑。
- 装饰。水泥完美替代石膏,以花坛、花盆和花盆的形式制作雕塑、公园和花园装饰。
有关如何生产水泥的信息,请参阅以下视频。
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