Le mot ciment est familier à tout le monde. Même ceux qui n'ont jamais été impliqués dans la construction savent que le ciment est nécessaire pour le mortier dans la maçonnerie, qu'il est le composant principal des produits en béton armé. Cependant, peu de gens savent de quoi est composé le ciment.
Particularités
Le ciment est omniprésent. Il est utilisé non seulement dans la construction de toutes sortes de bâtiments. Vous ne pouvez pas vous en passer lors de la restauration et travaux de réparation. Jusqu'à présent, il n'y a pas de substitut au ciment. Cela justifie sa demande.
La base du matériau de construction sont des composants inorganiques astringents. Le ciment est nécessaire dans la production de dalles de panneaux. Il est utilisé pour faire du plâtre et mortiers de maçonnerie. Dans la composition du béton, le ciment occupe l'une des principales places.
En fait, le ciment est une poudre finement dispersée. La principale caractéristique de la masse de poudre est que lorsqu'elle interagit avec l'eau, elle commence progressivement à durcir. Le processus d'interaction de deux composants (ciment et eau) se termine par la formation d'un réseau continu, similaire en dureté à la pierre naturelle.
Une structure solide se forme avec une humidité excessive. La réaction se produit comme en plein air, ainsi que dans l'eau. Le ciment après durcissement conserve sa résistance pendant longtemps.
Propriétés
Les caractéristiques physiques du ciment dépendent de plusieurs facteurs.
Les plus significatifs sont :
- types d'additifs;
- degré de broyage ;
- composé.
La finesse du broyage du ciment affecte la résistance et le temps nécessaire au durcissement. Le meulage fin offre une plus grande résistance et un réglage plus rapide.
Plus les particules de poudre sont fines, plus le béton est solide, plus il prend rapidement. Le coût du matériau dépend également du degré de broyage.
Pour déterminer la finesse du broyage, un tamis spécial avec les plus petites cellules jusqu'à 80 microns est utilisé. Lors de la préparation d'un mortier à partir de ciment trop finement broyé, il faut plus d'eau. Cet inconvénient est éliminé en mélangeant des particules des tailles différentes: grand et petit. Les particules de poussière de 80 µm sont considérées comme grosses et 40 µm sont considérées comme petites.
Le ciment a les propriétés suivantes :
- force;
- résistance à la corrosion;
- résistance au gel;
- demande en eau;
- temps de prise (durcissement).
Force
Ce chiffre dépend de la marque. Les propriétés de résistance sont déterminées en effectuant des tests de compression. Un flan expérimenté est maintenu sous charge pendant mois lunaire- 28 jours. Après avoir testé l'échantillon, le ciment reçoit la désignation appropriée. La résistance est mesurée en MPa.
Pour un usage domestique, les grades de ciment 300 à 600 conviennent.Pour les produits nécessitant une résistance particulière, des grades supérieurs - 700 ou même 1000 sont utilisés.
Résistance à la corrosion
Les produits en béton armé sous l'influence de l'eau et d'autres fluides liquides commencent à se corroder. Éliminé impact négatif de plusieurs manières. Par exemple, vous pouvez changer la composition, introduire des matières hydroactives dans le mélange de poudres. La présence de substances spécifiques empêche l'apparition de réactions chimiques nocives.
La résistance à la corrosion augmente avec l'utilisation d'additifs polymères. En conséquence, la microporosité est réduite et la durabilité des produits est augmentée.
Le ciment pouzzolanique a la plus haute protection contre la corrosion. Par conséquent, il est utilisé pour la construction de structures exploitées dans des conditions de forte humidité.
Résistance au gel
L'un des principaux indicateurs de la qualité du ciment est la capacité de geler et de dégeler à plusieurs reprises un produit en béton.
La pierre de ciment a des micropores qui contiennent de l'eau. Lors de la congélation, l'eau peut augmenter de volume de 8%.
Le gel répété et le dégel ultérieur au fil des ans entraînent la destruction de la structure de la pierre, l'apparition de fissures.
Dans la construction, le ciment sans additifs n'est pas utilisé. Des composants sont ajoutés à différentes marques qui donnent au ciment la capacité de résister aux changements de température.
Des additifs entraîneurs d'air sont intégrés au processus de fabrication du béton. Les plus petites bulles d'air sont réparties uniformément à l'intérieur du corps en béton, ce qui résout le problème lié au gel de l'eau et à sa dilatation.
Besoin en eau
Il s'agit de la quantité d'eau, exprimée en pourcentage, nécessaire pour produire mortier de ciment consistance optimale.
Dans une solution de densité nominale d'eau, autant que le ciment peut contenir. Par exemple, dans le ciment Portland, cette valeur se situe entre 22 et 28 %.
Le béton de meilleure qualité est obtenu à partir de ciment à faible demande en eau. que celui avec le score le plus élevé. Dans le premier cas, les produits résistent aux changements de température. Dans le second, le béton a une porosité accrue et n'est pas du tout adapté à la construction. Ce ciment est utilisé pour la production de clôtures en béton armé ou de structures de drainage.
temps de prise
C'est la période de temps pour un changement propriétés physiques mortier de ciment de l'état de plasticité à la formation d'une pierre.
La solution est considérée comme idéale si elle ne durcit pas trop rapidement, mais pas trop lentement. Le temps de prise est régulé par la présence d'une certaine quantité de gypse dans la composition du matériau. Un plus grand volume de gypse permet une prise à grande vitesse. Tandis qu'une diminution de sa teneur contribue à une solidification plus longue de la solution.
Pas aussi radicalement que le gypse, d'autres facteurs affectent la prise. En particulier, le volume d'eau dans la solution et la température ambiante dans la zone de travail sont importants.
Selon la norme, dans des conditions normales, le ciment Portland commence à durcir après trois quarts d'heure. Le processus de durcissement doit être terminé après 10 heures.
Composé
Le ciment est produit dans des entreprises spécialisées. Les cimenteries sont construites à proximité immédiate des lieux d'extraction des matières premières.
Les matières premières pour sa production sont obtenues à partir de roches naturelles :
- fossiles de type carbonate;
- matériaux argileux.
Les carbonates ont une structure amorphe ou cristalline, qui détermine l'efficacité de l'interaction du matériau avec d'autres constituants au cours du processus de cuisson.
Les roches carbonatées comprennent :
- marne (marne calcaire);
- les calcaires, y compris les coquillages ;
- roches de type dolomitique.
Les matériaux argileux sont des roches sédimentaires. Ayant une base minérale, ils sont dotés de plasticité et, avec une humidité excessive, ils peuvent augmenter de volume. Les matériaux argileux sont utilisés dans la méthode sèche de fabrication.
Les roches argileuses comprennent:
- argile;
- limons;
- schistes à base d'argile;
- lœss.
En plus des matières premières, des additifs correctifs sont utilisés dans la production de ciment.
Ils sont obtenus à partir de fossiles, qui comprennent :
- apatite;
- alumine;
- spath fluor;
- silice.
Des additifs introduits selon une certaine technologie améliorent la qualité du matériau décrit.
La composition du ciment dépend des caractéristiques requises, qui sont déterminées par le grade attribué au matériau.
Le ciment Portland le plus populaire se compose de :
- 60 % chaux ;
- 25 % de dioxyde de silicium ;
- 10 % d'oxydes de fer et de gypse ;
- 5% d'aluminium (alumine).
Dans différentes marques, le pourcentage de matières premières est différent, tout comme la composition elle-même. Par exemple, le ciment au laitier Portland contient du laitier. Les proportions quantitatives peuvent également changer avec les caractéristiques de la technologie choisie pour la fabrication de matériaux de construction.
Pour toute marque de ciment et pour toute méthode de production, le calcaire et l'argile restent inchangés. De plus, le calcaire est toujours trois fois plus que l'argile. Ce rapport contribue à la production de clinker de haute qualité, à partir duquel le ciment est fabriqué.
Dans l'industrie de la production de ciment, les composants suivants sont utilisés:
- mâchefer;
- gypse;
- additifs spéciaux.
Le clinker est le composant le plus important du ciment. Il détermine les propriétés de résistance du matériau final. Le clinker entre dans le processus de production sous forme de granulés. Le diamètre des granulés varie entre 10 et 60 mm. Le traitement thermique du composant est effectué à une température d'environ un millier et demi de degrés.
La quantité de gypse est déterminée par la période de durcissement établie. Dans la version de base, le gypse sous forme de poudre est inclus dans le ciment dans un volume de 6 %.
Les additifs vous permettent d'améliorer des caractéristiques spécifiques. Avec leur aide, le ciment reçoit des propriétés supplémentaires, ce qui élargit considérablement ses capacités.
Étapes de production de la production de ciment
Tout d'abord, le calcaire est mélangé à de l'argile dans un rapport de 3/1. Le mélange est ensuite cuit à haute température. En conséquence, le matériau source pour la production de ciment est formé. C'est ce qu'on appelle un clinker. Le clinker granulé est envoyé pour être broyé dans des broyeurs à boulets.
Il y a trois façons d'obtenir du ciment.
Selon la technologie de fabrication, il peut s'agir de :
- humide;
- sec;
- combiné.
Les différences résident dans les méthodes de préparation de la matière première.
Selon technologie humide on n'utilise pas de chaux, mais de la craie. Son mélange avec de l'argile et d'autres ingrédients se produit avec l'ajout d'eau. Le résultat est un mélange avec une teneur en humidité de 30 à 50 %. La charge est transformée en billes de clinker lors du tir.
Selon la technologie sèche, le processus de fabrication est raccourci, puisque deux opérations (séchage et broyage) sont combinées en une seule. Le mélange obtenu devient poudreux.
Dans différentes entreprises méthode combinée sont utilisés différemment. Dans certains cas, un mélange sec est d'abord obtenu, puis il est humidifié. Dans d'autres, une méthode non humide, mais semi-sèche avec une faible humidité, ne dépassant pas 18%, est utilisée. La torréfaction est effectuée dans les deux cas.
Sortes
Il existe de nombreux types de ciment. Le plus célèbre est le ciment Portland.
D'autres options matérielles sont également très populaires:
- scories;
- pouzzolanique;
- alumineux;
- expansion.
Le ciment Portland est disponible en plusieurs grades : 400, 500, 550, 600. Les mortiers sont fabriqués à partir de ciment M400.
Des qualités supérieures sont demandées dans la fabrication de structures en béton armé, ainsi que dans la création de produits en béton à haute résistance.
Le ciment Portland blanc se caractérise par un broyage fin. La composition comprend des additifs de clinker, de gypse et de dolomite à faible teneur en fer. Se distingue par sa grande durabilité et sa résistance aux précipitations atmosphériques. Les produits en ciment Portland blanc ont un aspect esthétique. Il est utilisé dans la fabrication de sols autonivelants, d'éléments décoratifs, ainsi que dans la construction de routes. C'est la base des ciments colorés.
Le ciment Portland résistant aux sulfates est utilisé dans la fabrication de pieux, supports de ponts, structures hydrauliques, partout où il y a mouillage et séchage répétés des structures, où les structures sont soumises au gel et au dégel.
L'objectif principal des ciments de laitier est la création de produits en béton pour les structures situées sous terre et sous l'eau.
Les ciments pouzzolaniques sont nécessaires dans la construction de barrages, d'ouvrages hydrauliques fluviaux, de diverses utilités souterraines, car ils sont dotés d'une résistance à l'eau douce.
L'alumine n'a pas peur des eaux de mer, elles font donc partie des produits en béton armé qui entrent en contact avec les eaux minéralisées. Peut être utilisé pour le colmatage urgent de puits, y compris les puits de pétrole ; lors du bétonnage heure d'hiver; pour réparer les fissures dans les rochers.
La beauté des ciments en expansion est que lorsqu'ils durcissent, ils ne rétrécissent pas, mais au contraire augmentent de volume. L'augmentation de volume est de 0,2 à 2 %.
Comment le faire soi-même ?
Il est possible de préparer du ciment à la maison s'il est possible d'atteindre une température élevée pour la cuisson. Le ciment de qualité M 200 est peut-être le plus pouvant être obtenu de manière artisanale. De la craie et du kaolin seront nécessaires dans un rapport de 3 à 1. Environ 5% de poudre de gypse doivent être ajoutés à la substance brûlée et broyée - et le ciment est prêt.
La production à domicile nécessitera des connaissances appropriées, des matières premières appropriées, un équipement spécial et une exécution précise du processus technologique.
Même lorsqu'il y a tout ce dont vous avez besoin, cela ne vaut guère la peine de produire du ciment tout seul. Avant de commencer le travail, répondez-vous à la question de l'opportunité du processus. Il est peu probable que votre travail et les frais encourus soient payants. Très probablement, il est plus rentable d'acheter simplement un sac de ciment prêt à l'emploi.
Lorsque vous choisissez du ciment pour certains besoins, rappelez-vous qu'il existe de nombreuses variétés. Le bon choix pour stade initial travaux garantiront la pérennité du bâtiment. Il ne faut pas toujours donner le choix à des marques plus hautes et plus chères. La force du produit n'en augmentera pas et les coûts ne seront pas justifiés.
Le processus d'obtention du ciment, voir la vidéo ci-dessous.
- la base de tout Structure de bâtiment. Presque tous les bâtiments autour de nous, d'une manière ou d'une autre, ont été construits avec du mortier de ciment. La construction, créée à base de ciment, peut supporter une charge de plusieurs tonnes pendant des décennies, pratiquement sans subir d'influences extérieures négatives. Pourquoi le ciment est-il le plus populaire depuis de nombreuses décennies Matériau de construction? Les éditeurs du site tenteront de révéler la formule très secrète, grâce à laquelle nous découvrirons enfin de quoi est composé exactement le ciment et pourquoi il est considéré comme l'un des plus matériaux durables mondial.
A lire dans l'article
Règlements
Le ciment, comme tout autre produit, doit passer la procédure de certification. Il existe plusieurs GOST et SNiP qui, à un degré ou à un autre, sont liés à la qualité mélange de ciment. Nous listons les principaux :
- GOST 31108-2003 Ciments de construction générale. Caractéristiques".
- GOST 30515-97 « Ciments. Conditions techniques générales".
- GOST 10178-85 « Ciment Portland et laitier Ciment Portland. Caractéristiques".
La composition chimique du ciment
En soi, le ciment n'est rien d'autre qu'une poudre. Il est créé à base de clinker. La composition peut contenir divers composants et charges.
Fait intéressant! Lorsque le mortier de ciment durcit, sa densité n'est pas inférieure à la densité de la pierre. Pour créer Pierre artificielle le ciment est également utilisé.
Le chauffage se produit jusqu'à +1450°C. La structure des composants naturels change et une nouvelle substance est obtenue - le clinker. Après cela, la substance résultante est combinée avec du gypse et du sol, ce qui permet d'obtenir une poudre de ciment familière à tout le monde.
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Poser une question"Voilà à quoi ça ressemble composition chimique poudre de ciment finie : 67 % d'oxyde de calcium (CaO), 22 % de dioxyde de silicium (SiO2), 5 % d'oxyde d'aluminium (Al2O3), 3 % d'oxyde de fer (Fe2O3), 3 % d'autres composants.
"Caractéristiques principales
Pour le ciment, la principale caractéristique technique reste sa marque, c'est ce marquage qui indiquera tel caractéristique importante, comme indicateur de la charge maximale en kg.
Les chiffres indiquent la valeur maximale que le ciment durci peut supporter. Il est aussi appelé indice de résistance à la compression. En pratique, cette valeur indique le poids que le matériau peut supporter sans s'effondrer. Par exemple, lors de l'utilisation de ciment M200, la charge que 1 cm³ peut supporter est de 200 kg.
Fait intéressant, il est permis de tester le ciment uniquement après séchage complet, et cela se produit après 28 jours et pas plus tôt. Après cela, l'échantillon d'essai de ciment est placé sous la presse et comprimé. La pression à laquelle il a commencé à s'effondrer est sa marque. De plus, la procédure est répétée six fois, puis sur 4 Meilleure performance calculer la moyenne arithmétique. Cet indicateur est mesuré en MPa et en kg/cm².
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Chef d'équipe de l'entreprise de réparation et de construction "Dom Premium"
Poser une question"La lettre "D" désigne des données sur les additifs spéciaux utilisés dans le ciment. Par exemple, D10 indique que 10% d'additifs ont été ajoutés au mélange sec. Grâce à eux, il est possible de donner à la structure finie une résistance et une résistance au gel supplémentaires.
"
Types de ciment par utilisation
Comme nous l'avons noté précédemment, divers additifs affectent la qualité du mélange de ciment. Cela dépend de sa portée et de sa force. Par exemple, des échantillons résistants au gel sont utilisés dans des bâtiments situés dans des zones à climat rigoureux, dans des zones à risque sismique, des additifs sont utilisés pour augmenter l'adhérence du mélange. À leur tour, ils ne permettent pas aux structures en béton de se fissurer.
Fait intéressant! Lors du processus de congélation, l'eau contenue dans le béton se dilate et commence à le détruire de l'intérieur. Cependant technologies modernes permettent d'améliorer le degré de résistance au gel, des additifs minéraux sont ajoutés à la poudre de ciment, par exemple, du brai de bois neutralisé. Ils créent une coquille solide autour des particules d'eau.
Le plus souvent, divers additifs sont ajoutés au mélange de ciment, pourcentage qui peut atteindre 10 et 20 %. Pour la construction de bâtiments monolithiques, j'utilise du ciment de qualité M500. Un tel matériau a un taux de solidification et une résistance plus élevés. Habituellement, les structures porteuses sont également érigées à partir d'un tel mélange de ciment.
De quoi est composé le ciment ?
En règle générale, les cimenteries sont construites là où se trouvent des dépôts de calcaire et d'autres roches utilisées pour créer du clinker. Les principaux éléments naturels à partir desquels le ciment est fabriqué sont :
- les fossiles de type carbonate : roches cristallines pouvant être brûlées ;
- des matériaux argileux, ainsi que des roches sédimentaires d'origine minérale. La matière première est caractérisée par la viscosité, elle est utilisée dans la méthode de production à sec.
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Chef d'équipe de l'entreprise de réparation et de construction "Dom Premium"
Poser une question"Lors du choix du ciment, faites attention à un indicateur tel que la finesse du broyage. Plus la structure de la poudre est fine, plus le mélange sera fort.
"Roches carbonatées
Quelles roches carbonatées sont utilisées dans la production de ciment:
- craie(variation calcaire) - facile à traiter, bon marché et polyvalent ;
- marne, ou calcaire marneux. L'avantage de ces races est qu'elles contiennent assez l'humidité, en plus, ils contiennent les particules d'argile nécessaires;
- matière première calcaire, roches coquillières, caractérisées par l'absence d'inclusions de silicium. La roche a une structure poreuse, est facilement détruite sous l'influence des forces de compression;
- roches carbonatées. Ils se caractérisent par des propriétés physiques précieuses.
Matières premières argileuses
Les roches argileuses comprennent:
- argile contenant des inclusions minérales qui gonflent lorsqu'on y ajoute de l'eau;
- limons− dilué avec une fraction de sable ;
- schistes- roches argileuses fortes;
- lœss- roche poreuse inélastique avec inclusion de quartz.
Additifs correctifs
En plus des matières premières minérales, des plastifiants spéciaux sont utilisés dans la production de ciment. Le plus souvent, des additifs à base de fossiles contenant du spath fluor et de l'apatite sont utilisés.
Important! La base de tout liant est le clinker de ciment et seulement 15 à 20% d'additifs minéraux. La résistance du futur ciment et ses autres caractéristiques en dépendent.
Comment le ciment est fabriqué en production
Comme toute production, la création d'un mélange de ciment se déroule strictement selon un cahier des charges particulier. schéma technologique. Et il se compose des étapes suivantes :
- Création de clinker. Il, rappelons-le, est composé de calcaire et d'argile dans un rapport de pourcentage de 75 × 25. Le mélange est placé dans une étuve, à une température d'environ +1500°C, la composition change. Une substance visqueuse se forme qui fixe solidement tous les granulés de clinker. Le clinker obtenu est refroidi dans des unités de réfrigération spéciales.
- Ensuite, les granulés sont encore broyés. Le broyage a lieu dans des broyeurs spéciaux. Ce sont des tambours avec des billes d'acier placées là.
- Des additifs finement dispersés et minéraux sont également ajoutés au clinker broyé.
Il existe différentes technologies pour la préparation des matières premières. Considérons les principaux.
méthode humide
La technologie humide implique l'ajout obligatoire d'eau au stade du broyage ; dans ce cas, la craie est utilisée à la place de la chaux. Dans ce cas, un mélange spécial, ou charge, est formé, qui est ensuite séché à nouveau dans un four, se transformant en une sorte de boule de verre, qui est ensuite à nouveau broyée. Dans le même temps, le coût du ciment augmente considérablement. Pensez-vous que le mélange ainsi préparé est plus durable.
Voie sèche
Méthode sèche - plus option bon marché. Dans ce cas, en pratique, deux opérations technologiques sont combinées - le broyage et le séchage du mélange. Les gaz chauds sont envoyés au broyeur à boulets qui effectue le séchage. Ici, la sortie est une poudre prête à l'emploi.
Techniques combinées
La version combinée combine les caractéristiques des méthodes humides et sèches. La technologie est différente dans chaque entreprise. Parfois, au lieu de la méthode humide, qui permet d'humidifier le clinker à 50%, des options sont utilisées avec une diminution de l'humidité à ce stade à 18 ou 20%. La deuxième méthode implique la préparation d'un mélange sec, suivi d'une humidification jusqu'à 14%, d'une granulation et d'un recuit final. Tout dépend des tâches auxquelles le technologue est confronté.
Comment faire du ciment à la maison
Malgré l'apparente complexité de la fabrication du ciment, il est possible de le fabriquer soi-même à la maison. Il est clair que cette option ne sera pas aussi avancée technologiquement qu'en usine, et elle ne fonctionnera pas non plus pour la brûler à la température requise. Cependant, nous pouvons vous dire quelques astuces. Considérez l'une des recettes populaires pour créer une composition tout à fait appropriée pour sceller les lacunes et. Pour créer un mélange, nous avons besoin de chaux aqueuse, de cendre de roche et d'eau ordinaire.
Le ciment est l'un des principaux matériaux de construction. Il est utilisé dans la création de mortiers liants, le ciment est utilisé dans la fabrication de produits en béton et en béton armé. De la qualité ce materiel dépend de la solidité et de la durabilité du bâtiment ou de la structure en béton armé.
L'histoire du ciment commence en Angleterre, où un brevet d'invention est déposé en 1824. A cette époque, la poussière de chaux mélangée à de l'argile servait à fabriquer du ciment. Le mélange résultant a été soumis à une température élevée à laquelle il a été fritté.
Le produit semi-fini cuit de ciment est appelé clinker. Il devient ciment après broyage du clinker à l'état de poudre.
Dans la construction, la propriété principale du ciment est utilisée - lorsqu'il est mélangé avec de l'eau, il durcit progressivement, puis se transforme en une pierre durable. caractéristique de produit fini le matériau peut acquérir de la résistance même dans l'air, s'il y a un excès d'humidité.
Matières premières pour la production de ciment, de quoi il est fait, technologie de fabrication
Aujourd'hui, le processus de fabrication du ciment a changé. Il est fabriqué de plusieurs manières et les composants qu'il contient diffèrent également de ceux utilisés il y a deux cents ans.
Afin de comprendre de quoi est fait le ciment et comment il est produit, il est nécessaire de savoir quels types de matières premières sont utilisées aujourd'hui par les fabricants de cet important matériau de construction.
Les matières premières pour la fabrication du ciment étant des roches naturelles, les entreprises impliquées dans sa fabrication sont le plus souvent situées à proximité des sites d'exploitation de ces roches.
Tous les fossiles à partir desquels le ciment est fabriqué sont divisés en deux types :
- Fossiles carbonatés qui diffèrent par leurs caractéristiques et leurs caractéristiques structurelles. C'est la structure de la roche qui assure son interaction efficace avec le reste des ingrédients entrant dans la composition du produit.
- Argile et roches d'origine sédimentaire. Ayant une base minérale, lorsqu'ils sont humidifiés, ils acquièrent de la plasticité et augmentent de volume. Étant donné que ce type de matière première se caractérise par sa viscosité, elle peut être utilisée en produisant du ciment de manière sèche.
Maintenant, il est nécessaire de nommer spécifiquement quels fossiles appartiennent à chacun des types de matières premières utilisées dans la production de ciment.
Les roches carbonatées comprennent les types suivants de matières premières naturelles :
- La craie est un type de calcaire. A la capacité d'être facilement écrasé;
- calcaire marneux, que l'on trouve dans la nature à l'état meuble et solide. La roche peut contenir des impuretés d'argile, ce type de calcaire est donc considéré comme une matière première de transition avec des propriétés caractéristiques à la fois du calcaire et de l'argile;
- calcaires - roches coquillières qui n'ont pas d'inclusions de silicium. La roche a une structure poreuse qui s'effondre facilement sous compression ;
Calcaires - roches coquillières
- roches dolomitiques et autres fossiles d'origine sédimentaire. Ils contiennent des carbonates, qui confèrent à la roche des propriétés précieuses.
Les roches argileuses comprennent les types de fossiles suivants :
- argile à inclusions minérales qui gonflent au contact de l'eau ;
- limons contenant une concentration accrue de particules;
- schistes à base d'argile. Cette matière première est classée comme une roche à résistance accrue. Sous l'action mécanique, il se divise en plaques lamellaires. Il se caractérise par une composition stable et une faible teneur en humidité ;
- loess, roche poreuse, avec des inclusions de particules et de silicate.
En plus de ces types de matières premières, certains types de déchets industriels sont utilisés pour produire un mélange de ciment à l'usine. Pour améliorer la qualité, des additifs sont ajoutés à sa composition, à condition processus technologique: alumine et silice, spath fluor et apatite.
L'utilisation de sable est simplement nécessaire lors de la réalisation de divers travaux de réparation et de construction. tout sur l'utilisation du sable de carrière.
Lors de la conduite travaux de finition dans la cuisine, dans la salle de bain ou dans toute autre pièce, il est nécessaire de connaître le temps de séchage de la colle à carrelage. vous pouvez savoir combien de temps la colle à carrelage sèche.
Actuellement enduit décoratif de droit est la méthode de finition la plus populaire et la plus progressive. Va se familiariser avec sa préparation indépendante.
Tous les additifs, appelés plastifiants, sont également d'origine naturelle. Ils influencent dans meilleur côté sur les qualités de ciment suivantes :
- augmenter la résistance aux changements de température;
- augmenter la force;
- mobilité et élasticité du produit;
- réduit la pénétration de l'eau dans le produit fini.
Selon les propriétés des plastifiants ajoutés au ciment, sa solution durcira plus ou moins vite.
La composition à partir de laquelle le ciment est produit
Certaines personnes travaillant dans l'industrie de la construction ne savent pas de quoi est composé le ciment.
La composition du ciment peut varier selon la marque et l'usage.
Cependant, quel que soit le type de ciment, c'est-à-dire la recette utilisée pour sa production, deux composants lui servent de base - le calcaire additionné d'argile.
La quantité de calcaire est trois fois la quantité d'argile. Ceux-ci sont nécessaires pour obtenir un clinker de haute qualité, qui est un produit semi-fini pour la production de ciment.
Nous pouvons maintenant nommer les principaux composants de la composition, afin que tout le monde sache de quoi est fait le ciment:
- clinker, la base du produit final, qui détermine ses caractéristiques de résistance. Il est utilisé sous forme de granulés d'un diamètre allant jusqu'à 60 mm. Son traitement thermique est réalisé à une température atteignant jusqu'à 1500°. Lors de la fusion du clinker, une masse se forme, caractérisée par une teneur élevée en silice et en dioxyde de calcium;
- ces composants affectent les performances du produit final. Avant la cuisson, les granulés de clinker sont broyés jusqu'à un état poussiéreux ;
- le gypse, qui détermine la vitesse de durcissement du ciment. Les recettes de base prévoient l'ajout de gypse pur à la composition jusqu'à 6% du nombre total de composants;
- des additifs spéciaux (plastifiants, additifs antigel, savon liquide, etc.) qui améliorent les propriétés déjà présentes dans le produit, ou lui confèrent des caractéristiques particulières qui peuvent élargir le champ d'application du ciment.
Production - comment le ciment est fabriqué, le processus de réception à l'usine
La production du matériau s'effectue dans un certain ordre, par étapes. La technologie de sa production prévoit les opérations suivantes:
- Les ingrédients destinés à la fabrication du clinker sont prémélangés. Il est impératif de respecter strictement les proportions de la composition - 25% d'argile et 75% de calcaire.
- La composition résultante est cuite à haute température. Lors de la cuisson à haute température, l'argile et la chaux se combinent pour former le clinker.
- Le produit fini est broyé par des broyeurs à boulets, constitués de tambours situés en position horizontale, à l'intérieur desquels sont placées des billes d'acier. Le clinker qui y est placé est broyé à l'état de poudre.
- Plus les fractions de ciment obtenues sont fines, meilleures sont les performances qu'il aura.
Il existe plusieurs procédés de fabrication de ce matériau de construction. Leur choix est dû à de nombreux facteurs, dont les principaux sont les spécificités des équipements disponibles dans l'entreprise et la demande pour certaines marques de ciment.
Les technologies développées présentent une différence dans les méthodes de préparation des matières premières utilisées dans la production de la composition. L'ordre de sa fabrication reste le même.
Les méthodes suivantes ont été développées :
- Technologie humide qui remplace la chaux par de la craie. Lors du mélange des composants de la composition, ils sont broyés dans un broyeur à boulets. Ce processus est effectué avec l'ajout d'eau. En conséquence, un mélange est formé avec une concentration d'humidité allant jusqu'à 50%.
- Le matériau obtenu est ensuite cuit dans un four. Après cuisson, il devient déjà clinker. Ensuite, il est broyé.
- La technologie sèche réduit considérablement le coût de production, car elle combine plusieurs opérations technologiques en un seul processus. Lors de l'utilisation de cette technologie, les composants entrant dans le broyeur à boulets sont simultanément broyés et séchés.
- Des gaz chauds sont utilisés pour le séchage. La masse de charge finie a la consistance d'une poudre.
- La technologie combinée combine les caractéristiques des méthodes de production décrites ci-dessus. Selon l'équipement utilisé dans l'entreprise, une composition semi-sèche avec une teneur en humidité allant jusqu'à 18% peut être obtenue.
- Dans la deuxième option, le sec est initialement préparé, puis humidifié à 14%. Dans les deux cas, la composition préparée est ensuite recuite et meulée.
Pour plus d'informations sur la production de ciment, voir la vidéo :
Classification des mélanges de ciment
Il existe de nombreuses variétés et différents de ce matériau de construction. Ils se distinguent par leur composition de base et leurs additifs, qui confèrent à chaque espèce des propriétés particulières.
Parmi les principaux types sont:
- Ciment Portland, qui a commencé la production d'un produit populaire dans la construction. Il n'est pas utilisé pour la fabrication de solutions de liants. Il est utilisé pour créer des produits en béton à haute résistance et des mortiers;
- ciment alumineux, caractérisé par une résistance à l'humidité, un durcissement rapide;
- ciment résistant aux acides, qui utilise du quartz et du silicofluorure de sodium. Le matériau est résistant aux acides, mais de courte durée.
Lors de l'achat de tout type de ciment, vous devez être conscient que sa composition interagit activement avec environnement, lorsqu'il est stocké pendant une longue période, perd sa force.
Même s'il est stocké dans une pièce sèche, après quelques mois, sa marque changera. Par conséquent, lors de l'achat, vous devez faire attention à la date de fabrication. Vous pouvez également lire notre article sur les spécifications techniques.
L'un des matériaux de construction les plus populaires est le ciment. Il est utilisé dans divers types de travaux : dans la construction de bâtiments, la réparation et la restauration d'anciens. Ce matériau de construction est basé sur des éléments constitutifs d'origine inorganique, qui ont la capacité de lier des composants entre eux.
Le ciment fait partie intégrante du béton, du plâtre, des mélanges de maçonnerie, des blocs de béton armé utilisés dans la construction bâtiments industriels et divers bâtiments.
Particularités
Lorsqu'il est mélangé avec de l'eau, ce matériau en poudre populaire durcit en une masse pétrifiée. Le durcissement se produit avec une humidité excessive environnement aérien ou la présence de liquide. La présence d'eau condition importante durcissement produit fini.
Selon la composition, on distingue plusieurs types de ciment. Chacun d'eux a son propre degré de dureté, qui détermine la marque et la qualité du produit. Le ciment, fabriqué à partir de roches, est assez fiable. Il est fabriqué uniquement à partir de matériaux de qualité.
Les marques les plus utilisées vont du M200 au M600. Usage type requis en fonction de son domaine d'utilisation.
Le ciment Portland est le type le plus utilisé composition minérale, également appelée silicate. Il durcit dans le milieu aquatique et au voisinage de l'air humide. substance en poudre Gris vert se dissout facilement dans l'eau lorsqu'il est mélangé. Dès que le mélange commence à prendre, un lent durcissement commence.
Le ciment Portland est inclus dans la formulation de presque tous les groupes de mélanges de ciment. L'utilisation de cette marque dans sa forme pure est un événement très rare. A la base, il fait partie des mélanges, des bétons de construction, des mortiers.
ciment plastifié présente de grands avantages par rapport aux autres espèces. Son utilisation permet de réduire le coût et le temps de malaxage du mélange sec. La composition n'est pas exposée aux basses températures, à l'humidité excessive, à l'évaporation et à d'autres influences négatives environnement externe.
ciment de laitier contient du laitier de haut fourneau et du clinker broyé. Cette marque contient des substances supplémentaires sous forme de poudre de chaux et de gypse. Un tel ciment est nécessaire lors de la combinaison de mélanges de construction.
Ciment alumineux hautement actif a une composition unique. Le temps de début de durcissement n'est que de 45 minutes. Et il faut environ 10 heures pour que la solution se solidifie complètement. Le principal avantage de cette composition par rapport aux autres est que, quelle que soit la saturation de l'air en humidité, elle durcit rapidement. Lorsque ce type de ciment est ajouté au béton, de nouvelles caractéristiques qualitatives y apparaissent: résistance à l'humidité, à la corrosion et aux grands changements de température.
Composants principaux composition de ciment de type résistant aux acides sont du silicofluorure de sodium et du sable de quartz. Dans l'eau ordinaire, une solution d'une telle substance ne peut pas être obtenue. Pour préparer un mélange de cette poudre, on utilise du verre liquide à base de sodium. Les avantages du ciment résistant aux acides sont qu'il est très résistant aux acides minéraux et organiques. Mais avec leur présence et leur utilisation, la durée de vie diminue très rapidement.
ciment coloré dans la composition a un simple ciment Portland, dans lequel des pigments sont ajoutés. Cette marque est utilisée pour la décoration des bâtiments et fait partie des compositions utilisées dans la construction d'autoroutes à base de mélanges de béton. Lorsqu'il est mélangé avec de l'eau, le ciment Portland forme un matériau de structure plastique. En séchant, il se transforme en pierre.
Les avantages d'une telle substance:
- durcissement sans effort superflu;
- haute résistance et solide obtenu après durcissement ;
- sécurité chimique accrue;
- c'est un produit respectueux de l'environnement;
- la sécurité incendie;
- faible coût;
- Polyvalence.
ciment blanc est une poudre qui acquiert son couleur claire avec une technologie de production spécialisée et une certaine composition. Sa recette contient du clinker à faible teneur en fer, contient des additifs minéraux de calcaire, des composés chlorés et du gypse. Cette composition donne au mélange des nuances claires.
Lors de la cuisson d'un tel ensemble de substances et d'un refroidissement rapide, la résistance des produits résultants augmente.
Composé
Le ciment est une substance sèche en poudre. Les composants principaux, lorsqu'ils sont combinés, ce matériau est obtenu, sont plusieurs composants importants.
Mâchefer – composant responsable de la force. Il est obtenu en brûlant du calcaire ou de l'argile. C'est la base du produit fini, dans les mélanges, il est utilisé sous forme de granulés d'un diamètre allant jusqu'à 6 cm.Le clinker est produit à une température supérieure à 1500 degrés Celsius. Quand il fond pour obtenir un mélange riche en dioxyde de calcium et en silice. Ils remplissent la fonction de régulateurs des caractéristiques de qualité du mélange de ciment. Les granulés résultants sont broyés en fine poussière, puis ils sont cuits.
Gypse est responsable de la vitesse de durcissement de la composition. La teneur fixe en gypse dans le mélange est de 6% de gypse purifié ou de pierre de gypse sous forme de poudre. En même temps, dans pierre de gypse les impuretés sont autorisées.
Additifs et charges spécialisés améliorer les caractéristiques de qualité de la solution résultante, augmenter la gamme d'applications dans divers domaines de la vie.
Le pourcentage de ces éléments constitutifs dans le mélange régule le domaine d'utilisation de la poudre de ciment et ses propriétés.
Propriétés
La poudre de ciment est une substance minérale qui a la capacité de durcir lorsqu'elle est associée à de l'eau en présence d'air.
Un tel mélange se caractérise par un certain nombre de propriétés importantes:
- Résistance à la corrosion. La pierre de ciment durcie est affectée par de nombreux facteurs environnementaux négatifs. Une humidité excessive peut provoquer la corrosion des objets en béton armé. Il peut être éliminé de plusieurs manières, par exemple en modifiant la composition des substances minérales dans la recette, en ajoutant des composants qui arrêtent le processus d'oxydation du sel dans le produit. Avec une augmentation de la résistance à la corrosion, des substances polymères sont ajoutées qui réduisent le nombre de pores, faisant du ciment un matériau durable.
- Résistance au gel. Indicateur caractérisant la capacité d'une substance solidifiée à résister à de nombreux changements de température de bas à très haut. Lorsqu'elle est solidifiée, l'eau augmente de volume, ce qui peut entraîner des fissures et des fissures dans la pierre de ciment. Afin d'améliorer une propriété telle que la résistance au gel, des additifs minéraux sont ajoutés à la composition du mélange, ce qui augmente la résistance aux fluctuations de température et augmente la durabilité.
- Besoin en eau. Propriété qui caractérise la capacité d'absorption d'un volume donné de liquide par le ciment. Une saturation excessive de la solution en eau conduit au fait qu'une partie du liquide sera expulsée, tandis que la surface du produit en béton perdra de sa résistance et pourra s'effondrer. Cette propriété nécessaire. À la réception d'un mélange à faible demande en eau, le ciment acquiert une résistance accrue au gel et une excellente qualité. Avec une forte proportion de demande en eau de matière sèche, la solution perd de sa résistance et devient poreuse.
- temps de prise. La période de temps pendant laquelle les propriétés du ciment acquièrent de la plasticité est appelée prise. Cet écart est mesuré à l'aide dispositifs spéciaux. La solution avec les meilleures caractéristiques de qualité durcit en 45 minutes. Le processus peut prendre jusqu'à 10 heures. Cette propriété est influencée par la teneur en substances minérales, comme le gypse. Avec une augmentation de la dose de poudre de gypse, le temps de prise diminue.
- Finesse de broyage. Cette qualité effectue des ajustements pendant la période de durcissement du ciment. Plus la poudre est grossière, plus la vitesse de solidification de la solution est faible. Dans le même temps, une composition de poudre très fine augmente le besoin d'humidité lors du pétrissage. Par conséquent, le coût du mélange de ciment est largement déterminé par le degré de broyage.
- Force. Lors de la détermination de la résistance de la composition, l'échantillon d'essai est comprimé après 28 jours à compter du moment de la pose. Après les tests, le ciment se voit attribuer une note de 300 à 600. Et à des fins spéciales - de 700 à 1000.
- Changement de volume. Lorsque le ciment durcit, des déformations, telles que des retraits, se produisent très souvent. Si cet indicateur est très élevé, la destruction du bloc de béton peut se produire avec le temps. Le respect des normes acceptées est effectué dans des conditions particulières.
Champ d'application
Actuellement, le mélange de ciment est considéré comme un matériau de construction largement utilisé. Le champ de son application est très étendu. Cette poudre est incluse dans les solutions lors du coulage des fondations, de l'installation des toits, de la pose des revêtements de sol, de la fixation des sanitaires. La tâche principale du mélange de ciment est de relier des parties des structures des bâtiments en construction.
Le ciment fait partie des mélanges de béton, les surfaces sont nivelées avec du mortier. La polyvalence de ce mélange est prouvée par son utilisation généralisée.
La portée du ciment dépend du type de sa marque. Les marques les plus utilisées sont 400 et 500. Ils sont inclus dans les mélanges de béton pour tous les types de construction.
- Marque de ciment M600 utilisé pour la construction de bunkers militaires, de silos de missiles et d'autres installations.
- Ciment Portland utilisé dans tous les travaux de construction.
- Composition alumineuse nécessaire pour les travaux d'urgence d'une urgence accrue, par exemple, en hiver. Ce type de mortier de ciment durcit rapidement, mais son utilisation est limitée dans les zones à températures élevées.
- mélange magnésien a été utilisé dans la préparation des sols en magnésie.
- ciment blanc a des qualités uniques qui permettent son utilisation dans la création de sculptures et structures architecturales. Il est possible de l'introduire dans des formulations pour finitions décoratives surfaces.
- Composition résistante aux acides conçu pour mélanger des solutions de béton qui ne sont pas soumises à une attaque acide. Cependant, lorsqu'il est exposé à des alcalis, ce ciment devient lâche.
- ciment hydrophobe a trouvé son application dans le domaine de la création de béton à haute porosité.
- Mélange imperméable utilisé dans la création de revêtements d'étanchéité dans des conditions d'humidité excessive, par exemple lors de l'isolation de fissures dans des bâtiments.
- ciment de laitier utilisé dans la construction d'installations souterraines et sous l'eau.
Avec des solutions aqueuses de sels et d'autres liquides, il forme une masse plastique, qui durcit ensuite et se transforme en un corps ressemblant à de la pierre. Principalement utilisé pour la fabrication de béton et de mortiers. Le ciment est un liant hydraulique et a la capacité de gagner en résistance dans des conditions humides, ce qui est fondamentalement différent de certains autres liants minéraux - (gypse, chaux aérienne), qui ne durcissent qu'à l'air.
Mortier Ciment- ciment composite à faible teneur en clinker destiné aux mortiers de maçonnerie et de plâtre. Il est produit par broyage en commun de clinker de ciment Portland, d'additifs minéraux actifs et de charges.
Information historique
- romancement - la prédominance de la bélite, actuellement non produite;
- ciment portland - la prédominance de l'alite, la plus répandue dans la construction;
- ciment alumineux - la prédominance de la phase aluminate;
- ciment de magnésie (Sorel Cement) - à base de magnésite, fermé solution aqueuse sels;
- ciments mélangés - ciments obtenus en mélangeant les ciments ci-dessus avec des liants aériens, des additifs minéraux et des scories aux propriétés astringentes.
- ciment résistant aux acides - à base d'hydrosilicate de sodium (Na 2 O mSiO 2 nH 2 O), un mélange sec de sable de quartz et de silicofluorure de sodium, est fermé avec une solution aqueuse de verre liquide.
Dans la grande majorité des cas, le ciment désigne le ciment Portland et les ciments à base de clinker de ciment Portland. À la fin du XXe siècle, le nombre de variétés de ciment était d'environ 30.
En termes de résistance, le ciment est divisé en qualités, qui sont principalement déterminées par la résistance à la compression des moitiés d'échantillons de prisme de taille 40 * 40 * 160 mm, fabriqués à partir d'un mortier de ciment 1 à 3 avec du sable de quartz. Les grades sont exprimés en nombres M100 - M600 (généralement par incréments de 100 ou 50) indiquant une résistance à la compression de 100-600 kg/cm2 (10-60 MPa), respectivement. À l'heure actuelle, le ciment de qualité M300 et moins n'est pas produit. Le ciment de grade 600 est appelé «militaire» ou «fortification» en raison de sa résistance et de son coût nettement supérieur à celui du grade 500. Il est utilisé pour la construction d'installations militaires telles que des bunkers, des silos à missiles, etc.
De plus, le ciment est actuellement divisé en classes selon sa résistance. La principale différence entre les classes et les grades est que la force n'est pas affichée comme moyenne, mais nécessite une sécurité d'au moins 95 % (c'est-à-dire que 95 échantillons sur 100 doivent correspondre à la classe déclarée). La classe est exprimée en nombres 30-60, qui indiquent la résistance à la compression (en MPa).
Production
Le ciment est obtenu par broyage fin du clinker et du gypse. Le clinker est un produit de cuisson uniforme jusqu'au frittage d'un mélange homogène de matières premières composé de calcaire et d'argile d'une certaine composition, assurant la prédominance des silicates de calcium.
Lors du broyage du clinker, des additifs sont introduits : CaSO 4 ∙ 2H 2 O gypse pour contrôler le temps de prise, jusqu'à 15% d'additifs minéraux actifs (pyrite scories, fumées de combustion, bauxites, sables, fioles, tripoli) pour améliorer certaines propriétés et réduire la coût du ciment.
La torréfaction du cru est réalisée à une température de 1470°C pendant 2 à 4 heures dans de longs fours rotatifs (3,6x127 m, 4x150 m et 4,5x170 m) avec des échangeurs de chaleur internes pour simplifier la synthèse du ciment nécessaire minéraux de clinker. Des processus physiques et chimiques complexes se déroulent dans le matériau cuit. Le four rotatif peut être conditionnellement divisé en zones :
- chauffage (200 ... 650 ° C - les impuretés organiques brûlent et les processus de déshydratation et de décomposition du composant argileux commencent). Par exemple, la décomposition de la kaolinite se produit selon la formule suivante : Al 2 O 3 ∙ 2SiO 2 ∙ 2H 2 O → Al 2 O 3 ∙ 2SiO 2 + 2H 2 O ; de plus, à des températures de 600…1000 °C, les aluminosilicates se décomposent en oxydes et métaproduits.
- décarbonation (900…1200 °C) la décarbonatation de la composante calcaire a lieu : CaCO 3 → CaO + CO 2, parallèlement, la décomposition des minéraux argileux en oxydes se poursuit. En raison de l'interaction de base (CaO, MgO) et oxydes acides(Al 2 O 3 , SiO 2) dans la même zone, les processus de synthèse en phase solide de nouveaux composés commencent (CaO ∙ Al 2 O 3 - en abrégé SA, qui à plus hautes températures réagit avec CaO et à la fin de la synthèse en phase liquide, C 3 A) est formé, en procédant par étapes;
- réactions exothermiques (1200 ... 1350 ° C), le processus de frittage en phase solide des matériaux est terminé, ici le processus de formation de minéraux tels que C 3 A, C 4 AF (F - Fe 2 O 3) et C 2 S (S - SiO 2) - 3 est complètement complété à partir de 4 principaux minéraux de clinker;
- frittage (1300→1470→1300 °C) fusion partielle du matériau, les minéraux du clinker sauf le C 2 S passent dans le bain qui, en interaction avec le CaO restant dans le bain, forme le minéral ALIT (C 3 S) ;
- refroidissement (1300…1000 °C), la température baisse lentement. Une partie de la phase liquide cristallise avec la libération de cristaux de minéraux de clinker et une partie se solidifie sous forme de verre.
Production mondiale de ciment
En 2002, la production mondiale de ciment a atteint 1,8 milliard de tonnes, les trois premiers producteurs étant la Chine (704 millions de tonnes), l'Inde (100 millions de tonnes) et les États-Unis (91 millions de tonnes).
Le prix du ciment sur les bourses européennes est d'environ 100 dollars la tonne. Le prix du ciment en Chine est d'environ 40 dollars la tonne. La plupart des transactions d'échange avec du ciment en Russie en 2010 sont effectuées à la Bourse de Moscou.
Sources
Reichel W., Konrad D. Béton : En 2 heures Partie 1. Propriétés. Conception. Procès. - M. : M. : Stroyizdat, 1979. S. 33. Per. de l'allemand / éd. V.B. Ratinova.
- Dvorkin L.I., Dvorkin O.L. Ouvrage de référence sur la science des matériaux de construction. - M. : Infra-Ingénierie, 2010.
voir également
Remarques
Liens
Fondation Wikimédia. 2010 .
Synonymes:Voyez ce qu'est "Ciment" dans d'autres dictionnaires :
ciment- a, m. ciment m., allemand. Zement, Ciment, objectif. ciment lat. le cément est une pierre brisée. 1. Les murs des écluses à l'extérieur, seulement un arshin et demi ou moins, sont revêtus de pierre de taille et enduits de ciment, puis des pierres de champ avec de la chaux sont posées. 1725. Tatichtchev ... Dictionnaire historique gallicismes de la langue russe