Ohne dieses Material ist eine moderne Baustelle nicht vorstellbar. Seit mehr als hundert Jahren kann Zement die stärksten Strukturen aufbauen, es wird für Reparaturarbeiten verwendet, es wird für die Innenausstattung verwendet, aber nur wenige Menschen denken darüber nach, woraus Zement besteht.
Was ist Zement? Dieses Material ist ein Pulver auf Basis anorganischer Verbindungen. In Wechselwirkung mit Wasser beginnt dieses Pulver zu härten und die Festigkeit eines monolithischen, starken Materials anzunehmen, das sich in einer vorbereiteten Form füllt.
Die Reaktion erfolgt bei ausreichender Luftfeuchtigkeit. Nach dem Aushärten können Zementstrukturen lange Zeit dienen, ohne die grundlegenden Eigenschaften zu verändern. Fabriken, die an der Herstellung dieses Materials beteiligt sind, versuchen, sich in unmittelbarer Nähe der Rohstoffgewinnungsquelle zu befinden, da das Volumen der Verarbeitung und des Transports von Materialien für die Herstellung von Zement recht hoch ist.
Um zu verstehen, woraus Zement besteht, reicht es aus, die chemische Zusammensetzung des im Bauwesen verwendeten Zements selbst zu zeigen - Portlandzement. Es wird mit folgenden Proportionen hergestellt:
- Calciumoxid - nicht weniger als 60%;
- Siliziumdioxid - nicht weniger als 20%;
- Aluminiumoxid - nicht weniger als 4%;
- Eisenoxid - nicht weniger als 2%;
- Magnesiumoxid - nicht weniger als 1%.
Die Formeln anderer Zementsorten sind ähnlich, nur die Menge jedes Inhaltsstoffs wird angepasst.
Die Hauptmerkmale von Zement
Baumaterialien, einschließlich Zement, werden am häufigsten auf Übereinstimmung mit den folgenden Merkmalen überprüft:
- Stärke. Um diese Eigenschaft zu überprüfen, muss ein Betonzylinder hergestellt werden, der anschließend Druckprüfungen unterzogen wird. Probenbelichtungszeit & mdsah; nicht weniger als 28 Tage. Es ist diese Zeitspanne, die für eine vollständige Festigkeit des Materials erforderlich ist. Nachdem Sie die Indikatoren in MPa überprüft und verglichen haben, können Sie die Marke dieses Zements einstellen, die angezeigt wird: M200, M300, M400, M500, M600;
- Korrosionsbeständigkeit. In einer feuchten Umgebung werden Betonstrukturen, die nicht mit speziellen Formulierungen behandelt wurden, korrodiert. Um diesen Prozess zu vermeiden, wird empfohlen, bei der Herstellung eines Betonmörtels spezielle Additive zu verwenden. Gleiches gilt für den Schutz vor Exposition gegenüber Wirkstoffen und verschiedenen Haushaltschemikalien. Um in aggressiven Umgebungen und bei hoher Luftfeuchtigkeit zu arbeiten, wurde eine spezielle Marke entwickelt - puzzolanischer Zement;
- Frostbeständigkeit. Diese Eigenschaft wird in den Zyklen des Einfrierens und Auftauens des Materials bestimmt, in denen es seine ursprünglichen Eigenschaften beibehalten kann. Wenn Feuchtigkeit in den Poren und Mikrorissen des Betonbodens gefriert, tritt eine Ausdehnung auf, die die Qualität des Betons beeinträchtigt und zu dessen Zerstörung führt. Um die Struktur des Betons zu stärken, müssen spezielle Additive verwendet werden, die es dem Beton ermöglichen, plötzlichen Temperaturänderungen standzuhalten. Zusatzstoffe werden auch verwendet, um die Arbeit im Winter zu organisieren.
- Wasserbedarf. Sie wird als Prozentsatz bezogen auf das Gesamtvolumen der Lösung mit der erforderlichen Plastizität ausgedrückt. Der maximale Wert des Wasserbedarfs in Portlandzement beträgt 28%. Es versteht sich, dass eine Mischung, die eine minimale Menge Wasser erfordert, dauerhafteren und zuverlässigeren Beton ergibt, und eine mit Wasser gesättigte Lösung eine poröse Betonstruktur ergibt, die durch eine geringere Festigkeit gekennzeichnet ist;
- Zeit einstellen. Dieser Indikator ist wichtig für die Arbeitsorganisation. Es sollte nicht zu lang oder zu kurz sein, um das Befüllen des Sockels oder des Mauerwerks nicht zu stören. Diese Eigenschaft wird durch die Menge an Gips in der Trockenmischung bestimmt. Wenn das Volumen des Gipses höher ist, erfolgt die Einstellung schneller, wenn es niedriger ist, ist es langsamer. Optimalerweise tritt der Prozess des Zementaufstiegs innerhalb von 10 Stunden auf, und der Beginn des Abbindens liegt innerhalb von 40-50 Minuten.
Produkttypen nach Verwendung
Für die Ausführung verschiedener Arbeiten sind bestimmte Eigenschaften der Lösung erforderlich. Portlandzement, der für die meisten Arten von Arbeiten verwendet werden kann, hat eine weit verbreitete Verwendung gefunden. Für besondere Bedingungen sind jedoch andere Marken erforderlich:
- Weißer Portlandzement. Dieses Material zeichnet sich durch feineres Mahlen und erhöhten Gipsgehalt aus. Es wird für die Ausrüstung von Schüttböden verwendet, da Weißzement eine hohe Qualität der Basis und ein attraktives Erscheinungsbild ermöglicht. Bei Bedarf können der Zementzusammensetzung verschiedene Pigmente zugesetzt werden, wodurch eine gefärbte Lösung erhalten wird.
- Sulfatbeständiger Portlandzement. Entwickelt für den Bau von Strukturen, die wiederholt aggressiven und feuchten Umgebungen ausgesetzt sind. Dieses Material wird zur Herstellung von Pfählen und Bullen für Brücken verwendet.
- Schlackenzement. Es wird zum Gießen von Strukturen und Elementen verwendet, die für Arbeiten unter Wasser oder im Boden vorgesehen sind.
- Puzzolanischer Zement. Es zeichnet sich durch eine hervorragende Frischwasserbeständigkeit aus und dient zur Installation von Wasserbauten.
- Aluminiumoxidzement. Dieses Material wird für den Bau von Bauwerken im Meerwasser sowie für Reparaturarbeiten bei niedrigen Temperaturen verwendet.
Ausgangsmaterialien zum Kochen
Versuchen Sie, die Platzierung der Zementproduktion neben den wichtigsten Rohstoffreserven zu planen. Rohstoffe sind natürliche Gesteine, die im Tagebau abgebaut werden. Also, woraus besteht Zement:
- Karbonatgesteine. Dazu gehören: Kreide; Muschelgestein und andere Kalksteine; Dolomit; Mergel. In der industriellen Produktion werden hauptsächlich Kalksteinfelsen verwendet. Mit diesem Material können Sie die Effizienz der Interaktion im Brennprozess erhöhen.
- Tonfelsen. Dazu gehören: Ton; Tonschiefer; Lehm; Löss. Dieses Material ist notwendig, um die Plastizität der Mischung zu erreichen, und wird hauptsächlich bei der Herstellung von Zement nach der Trockenmethode verwendet.
- Additive. Um bestimmte Eigenschaften des Zementmörtels zu erhalten, müssen der Grundzusammensetzung Substanzen zugesetzt werden, mit denen die Materialeigenschaften angepasst werden können. Additive umfassen: Aluminiumoxid; Silica; Flussspat; Apatität.
So bereiten Sie Zement in der Produktion vor
Die wichtigsten Substanzen, aus denen Zement hergestellt wird, sind Kalkstein und Ton. Aus diesen beiden Komponenten wird speziell Klinker hergestellt, der anschließend mit anderen Additiven gemischt wird, die die Qualität, Marke und Eigenschaften der Lösung bestimmen. Zu den erforderlichen Additiven gehören: Gips, Dolomit, Zementit.
In der Natur gibt es Klinker in seiner reinen Form - Mergel, aber aufgrund der geringen Reserven dieses Minerals ist es nicht möglich, es im industriellen Maßstab zu verwenden. Daher stellen in- und ausländische Hersteller Klinker aus traditionellen Materialien her.
Die Zementherstellung ist in folgende Phasen unterteilt:
- Zur Herstellung des Klinkers müssen die Zutaten in speziellen Fässern mit hoher Kapazität gründlich gemischt werden.
- In der nächsten Stufe tritt die vorbereitete Masse in den Ofen ein, wo sie 3-4 Stunden lang bei einer Temperatur nahe anderthalb Tausend Grad gebrannt wird. Dadurch entsteht Klinker in Form kleiner Fraktionen (bis zu 5 cm Durchmesser).
- Als nächstes werden die erhaltenen Klinkerkörner in Trommeln unter Verwendung von Kugelsieben zerkleinert. Bei der Verarbeitung des Materials ist es notwendig, einen pulverförmigen Zustand der Mischung zu erreichen.
- In der letzten Phase werden die erforderlichen Zusatzstoffe dem fertigen Zement zugesetzt und zur Verpackung in Säcken oder Hoprams geschickt.
Es gibt drei Möglichkeiten, Zement herzustellen. Sie unterscheiden sich in den Klinkerverarbeitungstechniken.
- Nasser Weg. Klinker wird aus Wasser, Kreide und Ton hergestellt. Durch das Mischen von Substanzen in der Trommel entsteht eine feuchte Masse - die Mischung. Es wird zum Rösten geschickt, wonach das erhaltene Granulat zerkleinert und mit den erforderlichen Zusätzen gemischt wird. Diese Methode wird als ziemlich teuer angesehen, daher werden derzeit andere Methoden häufiger verwendet.
- Trockener Weg. Sie können die Stufe des Mischens der fertigen Mischung mit Additiven reduzieren, da der gesamte Prozess auf die Zubereitung, das Zerkleinern und das Mischen von vorgefertigten Zutaten reduziert wird. Diese Technologie wird immer beliebter, da damit die Produktionskosten und der Endpreis des Produkts erheblich gesenkt werden können.
- Die kombinierte Methode. Diese Technologie verwendet verschiedene Formen der Klinkerherstellung und kombiniert die Produktionsstufen, die in trockenen und nassen Prozessen verwendet werden.
Wie man zu Hause Zement macht
Zunächst sollten Sie sofort verstehen, dass ein qualitativ hochwertiges Produkt unter Wohn- oder Garagenbedingungen nicht erhältlich ist. Es reicht nicht aus, zu wissen, wie man selbst Zement herstellt, da Sie außerdem spezielle Ausrüstung kaufen oder maximale Muskelanstrengungen unternehmen müssen, was sich letztendlich als recht kostspielig und mühsam herausstellt. Es ist viel einfacher, das fertige Produkt im Geschäft zu kaufen.
Der einfachste Weg, einen Mörtel zu erhalten, der zum Zementieren kleiner Risse zu Hause geeignet ist, besteht darin, eine Mischung herzustellen, die auf den folgenden Bestandteilen basiert: Wasser, wässriger Kalk und Steinasche. Diese Substanzen werden gemischt, bis eine homogene, viskose Masse erhalten wird, die sofort verwendet werden muss, da die Haltbarkeit dieser Lösung nicht mehr als zwei Stunden beträgt.
Weitere Optionen für die Eigenproduktion von Zement sind ein Ofen zum Verbrennen von Material und eine Mühle zum Mahlen von Klinker zu Pulver.
Wie man einen Zementmörtel macht
Zur Herstellung des Zementmörtels benötigen Sie Zement selbst, Wasser und Zuschlagstoffe (für Gips- und Mauerwerksmörtel wird Fluss- oder Steinbruchsand verwendet).
Das Verhältnis der Inhaltsstoffe in der Lösung hängt von der Anwendung dieses Materials ab. In den meisten Fällen wird jedoch empfohlen, die Formel zu verwenden: 3 Teile Sand pro 1 Teil Zement. Wasser wird hinzugefügt, je nachdem, ob eine plastischere oder viskosere Lösung erforderlich ist.
Wenn Sie ein Design mit höheren Festigkeitseigenschaften erhalten möchten, erhöhen Sie den Zementanteil. Es ist richtig, die Herstellung der Lösung durch Mischen der Trockenfraktionen zu beginnen und erst nach Erhalt einer homogenen Masse das Wasser in kleinen Portionen zu füllen, um allmählich die erforderliche Konsistenz zu erreichen.