Как создать собственное производство цемента. Как сделать цементный раствор

Бетонный раствор является важнейшим компонентом в строительстве фундаментов, и от его качества зависит долговечность всей конструкции. Не всегда есть возможность заказать готовую смесь, а потому желательно знать, как сделать бетон своими руками. Здесь важно не только соблюдать пропорции, но правильно подбирать компоненты, иначе прочность раствора будет недостаточно высокой.

Прочность

Бетонный раствор представляет собой смесь цемента, песка, наполнителя и воды в определенных пропорциях, которые изменяются в зависимости от назначения бетона и марки цемента. При необходимости в раствор добавляют пластификаторы. Самая важная характеристика бетона – это его прочность на сжатие, которая измеряется в МПа (мега паскалях). Именно по этому показателю бетон разделяют на классы. А вот марка бетона указывает на количество цемента в составе раствора.

Бетон марки М100 и М150 (В7,5 и В12,5) чаще всего используется как прослойка под основной фундамент, для изготовления стяжек, бетонирования дорожек. Бетон М200-М350 наиболее востребован: он применяется в строительстве фундаментов, для изготовления стяжек, бетонных лестниц, отмосток. Растворы более высоких марок используются преимущественно в промышленном строительстве.

Пластичность

Важной характеристикой бетона является его пластичность. Чем пластичнее раствор, тем лучше он заполняет конструкцию опалубки. При низкой подвижности бетона в стяжке или фундаменте остаются незаполненные участки, что приводит к постепенному разрушению бетонной плиты. Для стандартных конструкций применяют бетон с пластичностью П-2 или П-3, для опалубки сложной формы и в труднодоступных местах рекомендуется использовать раствор П-4 и выше.

Водонепроницаемо сть и морозостойкость

Водонепроницаемо сть зависит от количества и марки цемента в растворе. Чем выше марка, тем устойчивее бетон к воздействию влаги. Морозостойкость бетона достигается путем добавления в состав пластификаторов. Следует учесть, что такие растворы очень быстро схватываются; если неправильно рассчитать количество смеси или использовать ее при низкой температуре, бетон превратится в монолитную глыбу прямо в емкости.

Компоненты бетона

Цемент выполняет связующую функцию для всех остальных компонентов бетонного раствора и от его качества прямо зависит прочность самого бетона. В частном строительстве наиболее востребован цемент марки М400 и М500. При покупке цемента следует знать, что он теряет свои качества при длительном или неправильном хранении. Уже через месяц после изготовления связующие свойства цемента понижаются на 10%, через полгода – на 50%, через год его вообще не рекомендуется использовать. Но даже свежий цемент станет непригодным к применению, если потянет сырость, поэтому храниться он должен обязательно в сухом месте.

Песок является вторым по значению компонентом бетонного раствора. В редких случаях его заменяют шлаком, стандартный же бетон всегда замешивается с песком. Лучше всего использовать крупнозернистый речной песок без различных примесей. Если же в наличии только обычный мелкий песок, в нем не должно быть глины, земли или ила, которые снижают адгезию раствора с наполнителем. Перед замешиванием песок обязательно просеивают, чтобы удалить все лишнее.

Заполнитель

Наилучшим заполнителем для бетонного раствора считается щебень размерами от 5 до 35 мм. Часто щебень заменяют гравием, чуть реже – керамзитом. Очень важно, чтобы поверхность заполнителя была шероховатой, тогда ее сцепление с цементом будет максимально прочным. Для уплотнения смеси нужно брать заполнитель разных фракций. Как и песок, заполнитель должен быть чистым, поэтому высыпать его следует на подготовленную и утрамбованную площадку или на расстеленный брезент.

Добавки

Для придания бетону морозостойкости, водонепроницаемо сти и других полезных свойств используют пластификаторы. Они обеспечивают схватывание раствора при отрицательных температурах, увеличивают его пластичность или, наоборот, придают вязкость. Использовать их нужно только тогда, если это действительно необходимо, причем следует четко придерживаться инструкции по их применению и соблюдать пропорции.

Если требуется тонкая стяжка или стяжка на неустойчивой основе, в бетонный раствор подмешивают армирующие волокна. Они изготавливаются из поливинилхлорида и полипропилена, прочность имеют небольшую, но отлично позволяют избежать растрескивания бетона. В стандартных фундаментах и стяжках армирующие вещества не нужны.

Пропорции раствора

Чтобы самостоятельно сделать качественный бетон, нужно знать, в каких пропорциях смешивать компоненты. Чаще всего используют соотношение цемента, песка и щебня как 1:3:6; воды при этом берут вполовину меньше, чем общий вес сухих компонентов. Добавлять воду рекомендуется не всю сразу, а несколькими порциями, так легче контролировать плотность раствора. Влажность песка тоже имеет свое значение – чем она больше, тем меньше воды потребуется. Отмерять все компоненты нужно одной емкостью, например, ведром. При использовании емкостей разного объема добиться нужных пропорций не получится.

При замешивании следует учитывать назначение раствора. Для подложки под стяжку делают тощий бетон без добавления щебня, для бетонирования дорожек и отмосток используют щебень средней и мелкой фракции, для фундамента под дом среднефракционны й щебень и цемент высокого качества. Узнать точные пропорции бетонов разных марок поможет таблица.

Ручной способ замешивания бетона

Замешивание бетонного раствора выполняют ручным способом или в бетономешалке. Если требуется залить большую площадь, первый способ не подходит, так как на это уйдет слишком много времени и физических усилий. Если же раствора нужно немного, удобнее замесить его руками.

Шаг 1. Подготовка

Для приготовления раствора понадобится невысокая широкая емкость, например, большое металлическое корыто, подборная лопата, ведро и обычная мотыга.

Шаг 2. Сухое смешивание

В емкость засыпают ведро цемента, затем 3 ведра просеянного песка и 5 ведер щебня. Сухие компоненты тщательно смешивают мотыгой. Пропорции могут быть и другими, в зависимости от требуемой марки раствора.

Шаг 3. Добавление воды

Если все составляющие перемешаны равномерно, можно доливать воду. Сначала выливают 7-8 литров и начинают интенсивно мешать содержимое мотыгой. Этот процесс потребует усилий, но размешивать нужно очень хорошо. Желательно поднимать нижний слой и проводить мотыгой по углам, где могут оставаться сухие комки. Если раствор очень густой и тянется за мотыгой, нужно долить немного воды. Правильно приготовленный бетон медленно сползает с лопаты, не расслаивается.

Есть и другой вариант замеса: сначала в емкость наливают воду, затем всыпают цемент. На 2 ведра воды необходимо 2 ведра цемента. Тщательно размешивают цемент с водой и добавляют 4 ведра песка. Опять хорошенько мешают до однородности. Последним всыпают щебень в количестве 8 ведер и снова перемешивают. Какой из способов лучше, однозначного мнения нет, поэтому стоит попробовать оба и определить для себя самый оптимальный.

Если полученный бетон слишком густой, в оставшуюся воду добавляют немного цемента, хорошо перемешивают и вливают в бетономешалку. Мешать раствор больше 10 минут не рекомендуется, иначе цемент начнет схватываться. Готовый бетон выливают сразу на площадку или в тачку, если бетономешалка находится на расстоянии. Желательно вылить весь раствор сразу, но если так не получается, часть массы оставляют во включенной бетономешалке. Использовать ее следует как можно скорее.

Видео — Как сделать бетон своими руками

К аждая более менее серьёзная стройка ни когда не проходит без использования цемента. Этот популярный строительный материал входит в составы множества других комплексных отделочных материалов. Цемент не добывают в природе, его изготавливают путём высокотемпературного воздействия на отдельные природные составы с последующим измельчением и введением добавок.

Сама по себе технология производства цемента, не является высокотехнологичным процессом и при определённых знаниях сделать цемент можно и своими руками.

Как делают цемент на производстве?

Для приготовления цемента используются карбонатные и глинистые породы. Также для создания цемента могут применяться промышленные отходы, например, шлаки. Само создание цемента состоит из трёх последовательных шагов:

1. Изготовление основы. В результате завершения первого шага мы имеем шлам – продукт смеси известняка (три части) и глины (одна часть). Но точная пропорция смеси корректируется от свойств компонентов и изменяется с целью создания конечного продукта с высокими характеристиками;
2. Вторым шагом является высокотемпературная обработка шлама при температурах близких к 1500 градусов по Цельсию и дальнейшее измельчение полученной субстанции до порошкообразного состояния;
3. Третьим, заключительным шагом становиться добавления в полученную субстанцию гипса от 3 до 7%, а так же других компонентов, для придания дополнительных свойств цементу, например морозоустойчивости.

Дополнительные добавки придают индивидуальные свойства цементу, поэтому можно выделить отдельные виды цемента:

• гидрофобный – устойчив к воздействию влаги, содержащейся в атмосфере. Его использование придает бетону повышенную водонепроницаемость и морозостойкость вплоть до F1000;

• белый – чаще всего используется для приготовления сухих смесей, готовых к употреблению;

• расширяющийся цемент. Тогда как остальные виды цементов уменьшаются в объеме при твердении бетонной смеси, расширяющийся цемент позволяет достичь обратный эффект;
• пуццолановый цемент – отличается пониженным тепловыделением. Чаще всего используется для бетонирования объемных объектов, благодаря сниженному тепловыделению значительно уменьшается опасность неравномерной осадки (а следовательно и растрескивания);
• цветной цемент – используется для изготовления изделий, не требующих дальнейшей обработки. Используется либо белый клинкер, либо вводятся красители в бетонную смесь;

• глиноземистый цемент – его отличительная особенность состоит в том, что до 50% прочности он набирает уже в течение суток после укладки бетонной смеси. Благодаря выделению большого количества тепла часто используется при строительстве в зимнее время.

Производство цемента своими руками

Главной проблемой в приготовлении цемента своими руками является необходимость обжига при высокой температуре. Поэтому понадобится как минимум обжиговая печь и мельница для того, чтобы измельчить приготовленный клинкер. Но даже в этом случае в домашних условиях вряд ли удастся получить цемент для приготовления бетона марки свыше М200. Хотя и этот результат возможен лишь при условии строжайшего соблюдения пропорций и этапов техпроцесса.

Перед приготовлением цемента своими руками нужно оценить 2 фактора:

• фронт работ. Создание самодельной производственной линии оправдано только при условии сравнительно большого объема работ;
• условия работы. Учитывая небольшую прочность конструкций из бетона с использованием самодельного цемента, целесообразно применять его только для конструкций, не испытывающих серьезных нагрузок.

С учетом этих факторов нужно оценить экономическую эффективность «кустарного» производства.

Собственно приготовление цемента в домашних условиях проходит в том же порядке, что и на цементном заводе: подготавливается сырье, обжигается в печи, перемалывается и смешивается с добавками. При «кустарном» производстве есть и свои преимущества – цементу можно придать любые свойства, экспериментируя с исходным сырьем.

Для получения обычного портландцемента рекомендуется использовать измельченный мел и измельченный каолин (75% мела и 25% каолина). Это сырье необходимо тщательно смешать. Затем происходит его обжиг в печи и помол на мельнице. В полученный порошок необходимо добавить 5% гипсового порошка.

Существуют и экзотические рецепты для приготовления, например, глицеринового цемента, китайского цемента, алмазной замазки. Подобные варианты не рассматриваются, так как они применяются только для решения узкоспециализированных задач.

Приготовление цементного раствора

Любой цементный раствор состоит из воды, вяжущего (сам цемент) и заполнителя (чаще всего песок). Соотношение вяжущего и заполнителя зависит от вида выполняемых работ. Так, для штукатурочной смеси можно принять соотношение цемента и песка 1:6, но, например, для кладки кирпичей соотношение вяжущего и заполнителя следует уменьшить как минимум до 1:3.

Если смесь готовится для заливки фундамента, то можно еще снизить содержание заполнителя, в таком случае соотношение вяжущего и наполнителя составляет 1:1 или 1:2. Кроме того в смесь для заливки фундамента часто добавляют щебень.

В строительстве часто используются смеси с добавлением извести или глины, но и в них используется цемент для повышения прочности раствора после твердения.

Также во время приготовления смеси нужно обратить внимание на водоцементное отношение. Конечно, оптимальное соотношение устанавливается для каждого вида смеси, но следует помнить, что чрезмерное содержание воды ухудшает качество раствора после твердения.

Процесс приготовления раствора также имеет некоторые нюансы. Рекомендуется перемешивать вяжущее и заполнитель в сухом виде, и только потом добавлять воду. Также имеет значение в каком порядке компоненты загружаются в емкость. Оптимальным считается послойная загрузка песка и цемента и их равномерное распределение в емкости. При необходимости приготовить большой объем раствора слои песка и цемента можно чередовать несколько раз. Указанные рекомендации облегчат перемешивание смеси и сделают ее более однородной, исключив комковатость.

Одной из наиболее окупаемых и высокорентабельных отраслей на сегодняшний момент является строительство. А производство некоторых строительных материалов считается даже еще более доходным. Поэтому, если вы решили открыть собственный бизнес, при условии вложения не слишком крупных сумм, особое внимание стоит обратить именно на это направление.

Но есть один момент – обычно «новые» строительные материалы (металлочерепица, профнастил, металлопластик, ПВХ и МДФ-панели и многое другое) производятся как начинающими, так и состоявшимися предпринимателями гораздо охотней.

Очевидно, в данном случае делается расчет именно на «новизну» материала и отсутствие большого количества конкурентов в этой области. Кроме того, некоторые из «новых» производств требуют несколько меньших капиталовложений. Однако на практике происходит как раз обратное: «новые» производства оказываются менее рентабельными, чем традиционные (цемент, кирпич, железобетонные изделия и т.п.).

Объясняется это тем, что, во-первых, бизнесмены сами загнали себя в логическую ловушку: надеясь на малую конкуренцию, слишком многие стали производить аналогичные товары, тем самым снижая их цену; а во-вторых, в расчет совершенно не бралась инерционность мышления строителей и заказчиков – те просто не хотят экспериментировать с «новыми» материалами, имея проверенные традиционные.

Учитывая все это, производство цемента как одного из самых ходовых и наиболее востребованных строительных материалов –– несмотря на то, что оно достаточно сложно и высокотехнологично, является также одним из наиболее выгодных и высокодоходных по отрасли.

Технология производства цемента

Условно процесс производства цемента можно разделить на два основных этапа. Первым этапом в производстве цемента является получение клинкера – специфического промежуточного продукта, представляющего собой гранулы механически смешанных и нагретых примерно до 1500 ° С извести и глины (или других материалов сходного валового состава).

Гранулы клинкера – основа любого цемента. В дальнейшем (уже на втором этапе производства) происходит измельчение клинкера совместно с гипсом, (а в ряде случаев и с другими добавками), т. е. приготовление портландцемента.

Очевидно, что первый этап – наиболее сложный и энергоемкий. В структуре себестоимости он также занимает главное место – доля клинкера в стоимости портландцемента достигает 70-80%.

Нюансы производства цемента

Производство цемента существенно осложняется тем, что даже в пределах одного месторождения химико-минералогический состав сырья (твердость, однородность, влажность) варьируется достаточно широко. Само собой, заводы и фабрики по производству цемента, работающие на привозном сырье подвержены воздействию этого фактора еще больше.

Кроме естественных, существуют еще и технические разновидности сырья, отличающиеся, например, влажностью и чистотой – т.е. показателями, обусловленными условиями собственно добычи, хранения и транспортировки (т.н. «человеческий фактор»).

В связи с этим, для каждого конкретного вида сырья должен быть выбран один из трех существующих способов производства цемента, который обеспечивает тонкое измельчение и равномерное перемешивание компонентов шихты с минимальными энергетическими затратами – «мокрого», «сухого» или комбинированного.

Первый способ производства цемента

При использовании «мокрого» способа измельчение сырьевой смеси производится в воде с получением шихты (смешанных ингредиентов) в виде суспензии – т.н. шлама влажностью 30-50%.

Второй способ производства цемента

«Сухой» способ не предполагает наличия воды в технологии и шихта представляет собой тонко измельченный порошок, составные части которого перед смешиванием специально высушивают.

Третий способ производства цемента

Третий, комбинированный способ, может базироваться на одном из предыдущих. Его особенность – получение на выходе смеси влажностью до 20%.

Если базовый метод – «сухой», то первоначально приготовленную смесь гранулируют, добавляя 10-14% воды; если же, базовый метод, наоборот, «мокрый», то сырьевую смесь, приготовленную изначально по «мокрому» способу – шлам – на выходе принудительно (с помощью специальных фильтров) обезвоживают примерно до 16-18%.

На обжиг клинкер в случае применения комбинированного метода подается в виде полусухой массы или гранул размером 10-15 мм. Разумеется, состав оборудование при использовании того или иного метода несколько разнится.

Стоимость и оборудование для производства цемента

Как уже было упомянуто, для производства цемента используется сырье в виде известняка или глины. При использовании известняка его предварительно дробят в специальных промышленных дробилках (не менее 200 тыс. руб. за штуку) а глину измельчают с использованием воды в «болтушках» – мельницах-мешалках.

Дальнейшее смешивание и тонкое измельчение с получением однородной смеси известняка, глиняного шлама и корректирующих добавок происходит в шаровых трубных мельницах (цена одного экземпляра – не менее 3,3 млн. руб.).

После проверки и корректировки состава (если последняя требуется), шлам попадает на обжиг во вращающуюся печь (около 140 тыс. руб. за 1 штуку) где завершаются химические реакции, приводящие к получению клинкера. Горячий клинкер охлаждается в промышленном (т.н. рекуператорном) холодильнике.

Совместный тонкий размол клинкера, гипса и активных минеральных добавок также производится в шаровых трубных мельницах.

Разумеется, для производства цемента необходимо не только оборудование, но и соответствующее помещение – с высотой потолка от 4 м и не менее 400-500 кв. м. площадью. Идеальным моментом было бы получение собственного глиняного карьера или известняковых выработок – тогда себестоимость продукции стремится практически лишь к сумме затрат на персонал и коммунальных расходов.

Кроме того, понадобится дополнительное оборудование по упаковке цемента в мешки и отгрузке (погрузчики и т.п.)

Количество единиц оборудования для производства цемента, равно как и количество работников напрямую зависит от планируемого объема производств, который, в свою очередь, обусловлен финансовыми возможностями бизнесмена – рынок сбыта цемента таков, что легко «проглотит» любое количество произведенной продукции.

Видеосюжет о производстве цемента

Комментариев:

До сих пор ни одно строительство или ремонт не обходится без использования цемента. Решая, как приготовить цементный раствор, нужно в первую очередь учитывать, что используемый для кирпичной кладки, стяжки пола или финишной отделки стен и потолка может значительно отличаться как по составу, так и по способу приготовления.

При изготовлении бетонной смеси цемент служит вяжущим веществом, обеспечивающим ее застывание.

Основные компоненты цементного раствора

Строительный раствор бывает двух видов — цементный и бетонный. Несмотря на схожесть в компонентах (в бетонный, помимо трех общих компонентов, дополнительно добавляется щебень или гравий) и способе приготовления, это два совершенно разных продукта, призванных решать разные строительные задачи.

Классический цементный раствор состоит всего из трех компонентов, смешанных между собой в определенной пропорции: цемента, песка и воды. Цемент должен быть сухим и не иметь твердых комков. Песок лучше всего использовать речной, хотя на практике чаще берут обычный, карьерный, но предварительно просеивают его, чтобы отделить мусор и примеси.

Для затворения смеси лучше использовать чистую воду, имеющую комнатную температуру или чуть теплее — 21-23°С.

Оптимальными пропорциями считаются: 1 часть цемента на 3 части песка. Вода добавляется в готовящийся раствор цемента по мере необходимости, ее количество может варьироваться от 80 до 95% от объема используемого цемента (т. е. на 10 л цемента должно расходоваться от 8 до 9,5 л воды).

Таким раствором можно как выгонять кирпичную кладку, так и выполнять штукатурные работы. Однако он имеет ряд недостатков — излишнюю жесткость и ограниченное время (1-1,5 часа) для использования приготавливаемого раствора, что существенно затрудняет работу с ним.

Поэтому профессиональные строители предпочитают при приготовлении цементного раствора добавлять в его состав различные вещества, делающие его более пластичным и продлевающие время его твердения в 2-3 раза. Самый распространенный вариант улучшения такой смеси — добавление в ее состав известкового молока.

Такая смесь обладает почти такими же вяжущими способностями, как и чистый цементный раствор, но время ее использования повышается до 3-4 часов.

Второй вариант — приготовить раствор цемента с добавлением небольшого количества моющего средства — из расчета 50-100 г на каждые 10 л смеси (зависит от качества моющего).

Такая добавка позволяет значительно повысить ее пластичность.

Вернуться к оглавлению

Марки раствора и их использование

Как и подавляющее большинство строительных материалов, приготовленный цементный раствор тоже имеет свою маркировку. Бывают растворы М10, М25, М50, М75, М100, М125, М150, М200, М250, М300, но в частном строительстве обычно используются марки от М75 до М150.

Маркировка готового раствора не зависит напрямую от марки используемого для его приготовления цемента, как ошибочно полагает большинство непрофессионалов. На самом деле смесь одной марки можно приготовить из разных марок цемента.

Например, смесь М100 можно получить из цемента М300, М400, М500, причем во всех случаях количество используемого для ее приготовления цемента будет одинаковым. Зато изменяется количество песка: при использовании цемента М300 соотношение песка и цемента будет 3:1; при применении М400 — 4:1; а при использовании М500 — 5:1.

При использовании цементного раствора профессиональные строители советуют применять состав той же марки, что и используемый для строительства материал. Т.е. если для заливки фундамента используется бетонный раствор М75, то для стяжки цоколя нужно применять цементную смесь той же марки. Если для выгонки стен используется кирпич М100, то и смесь для выполнения кладки должна соответствовать этой марке.

Но на практике такое возможно далеко не всегда. Например, используя при выгонке стен кирпич М300, нет смысла брать для его укладки раствор той же марки — с таким раствором трудно работать, да и финансовые затраты на его изготовление очень большие. Вполне подойдут для работы марки в диапазоне от М100 до М150. На практике такую кладку чаще всего выполняют, используя смесь песка и цемента М400 в пропорции 3,5:1, т.е. приблизительно М115.

Вернуться к оглавлению

Как правильно сделать цементный раствор

Существует несколько способов приготовить качественную цементную смесь. Но, независимо от выбранного способа, для ее приготовления понадобятся инструменты:

• емкость для смешивания компонентов;
• совковая лопата;
• кельма;
• ведра.

Самый распространенный классический способ приготовления смеси — сначала всухую смешиваются цемент и песок до получения однородного состава, а затем эту смесь разбавляют до нужной консистенции водой. Воду следует добавлять не всю сразу, а 80-85% от требуемого количества, и уже в процессе готовки смеси понемногу добавлять ее в состав, добиваясь нужной густоты.

Особенно это правило должно соблюдаться, если готовится не чистая цементно-песчаная смесь, а цементно-известковая. В этом случае сначала нужно приготовить жидкоразведенную известь, разбавив известковое тесто водой до состояния негустой сметаны. Затем приготовление раствора происходит так же, как и в первом варианте, но вместо недостающей воды на заключительном этапе в него добавляют известковое молоко.

Второй способ придуман народными умельцами для приготовления раствора вручную. Фактически он является почти зеркальным отражением первого: сначала в емкость заливается вода (приблизительно 4/5 нужного количества), затем в нее добавляется жидкое мыло или другое моющее средство. После этого воду в течение 4-5 минут нужно интенсивно взбалтывать, чтобы моющее полностью в ней растворилось и образовало максимальное количество пены.

Затем в емкость засыпается половина нужного объема песка и весь объем цемента. После этого все компоненты перемешиваются между собой. Особой тщательности в перемешивании на этом этапе еще не требуется, главное, чтобы в результате смесь получилась более-менее однородной по составу. Затем в смесь добавляется недостающий песок, и здесь уже небрежность в перемешивании недопустима — вымешивать нужно до тех пор, пока смесь не станет однородной. Наличие в ней участков чистого, без цемента, песка недопустимо.

Основное преимущество этого способа в том, что в жидком состоянии песок и цемент смешиваются намного быстрее и качественнее, чем в сухом. Но, чтобы правильно сделать раствор цемента, в конце приготовления нужно понемногу подливать недостающую воду, доведя раствор до нужной густоты.

Вернуться к оглавлению

Маленькие хитрости при приготовлении раствора

Несмотря на кажущуюся простоту процесса, даже опытным строителям не всегда удается сразу правильно приготовить цементный раствор. Поэтому приготовленный раствор делится на 3 вида:

• тощий;
• нормальный;
• жирный.

Чтобы определить вид приготовленной смеси, не нужны никакие специальные инструменты. Достаточно вытянуть из нее используемую для смешивания лопату или (в случае с бетономешалкой) немного помешать готовую смесь кельмой. Если рабочая поверхность инструмента остается почти чистой, то приготовленная смесь тощая, поскольку в ней не хватает связующего вещества — цемента. Если же поверхность инструмента вся скрыта под слоем приготовленной смеси, то в последней цемента слишком много, она жирная.

Для работы годится только нормальный раствор, в котором правильно выдержаны пропорции цемента, песка и воды. Если раствор получился тощим, то в него нужно подсыпать цемент, а если жирным — добавлять песок и воду, доводя его до нормального состояния. Подсыпать компоненты надо понемногу, иначе ничего не стоит превратить тощий раствор в жирный и наоборот.

Воды первоначально всегда нужно наливать чуть меньше нормы.

Дело в том, что ее количество зависит от впитывающей способности песка — сухой песок впитывает воды намного больше, чем влажный. Поэтому, налив ее по норме и засыпав чуть влажный песок, вы рискуете получить жидкий раствор.

Какими бы шагами не шагал прогресс в различных отраслях производства и технологий, в строительстве лидирующие позиции стабильно принадлежат хорошо всем известному цементу. И хотя производство цемента – процесс трудоемкий, энергоемкий и затратный, окупаемость цементных заводов очень высокая.

С целью сокращения расходов данные предприятия, как правило, ставятся там же, где добывается сырье.

Основные способы производства цемента

Основой производства цемента является обожженная масса, именуемая «клинкер». Состав клинкера может быть разнообразным, поэтому о нем мы поговорим позже.

Весь технологический процесс производства цемента можно разделить на два основных этапа:

• получение клинкера – наиболее затратный и трудоемкий процесс;
• дробление клинкера до получения порошкообразной массы.

Само изготовление клинкера делится еще на четыре этапа:

• сырье, из чего будет готовиться клинкер, добывается и доставляется к месту переработки;
• сырье измельчается;
• подготавливается сырьевая смесь в нужных пропорциях;
• готовая смесь обжигается под воздействием высоких температур.

1.1 Способы получения цемента подразделяются на три основных группы:

• мокрый;
• сухой;
• комбинированный.

Выбор одного из них зависит от тепловой мощности предприятия и качества сырья.

1.2 Мокрый способ

Главное достоинство такого способа заключается в том, что, из чего бы ни делался клинкер, на сколько бы неоднородное сырье не бралось изначально, мокрый способ позволяет точно подобрать нужный состав шлама.

Шлам, в данном случае, представляет собой жидковатую киселеобразную массу с содержанием до 40% воды. Его состав корректируют в специальных бассейнах, а затем обжигают во вращающихся печах при температуре выше 1000ºC .

Мокрый способ требует большего расхода тепловой энергии, однако позволяет изготавливать цемент высшего качества, благодаря отсутствию влияния неоднородности шлама на конечный продукт.

2 Сухой способ

Сухой способ требует, чтобы любое сырье обрабатывалось без использования воды. В данном случае глину, известняк и прочие компоненты дробят, затем перемалывают до состояния пыли и смешивают с помощью подачи воздуха в закрытых боксах.

При изготовлении цемента сухим способом, в печи на обжиг попадает уже готовое сырье, не имеющее, к тому же, водяных испарений. Следовательно, после термической обработки, мы получаем готовый цемент, не требующий дробления.

Сухой способ значительно уменьшает затраты времени, тепловой энергии и других ресурсах. Он очень выгоден и эффективен при высокой однородности шлама.

2.1 Комбинированный

В основу производства может быть положен мокрый способ и дополнен сухим, или сухой, дополненный мокрым.

В тех случаях, когда в основе лежит мокрый способ, сырье после смешивания обезвоживают специальными сушилками с фильтрами и отправляют в печь почти сухим. Это позволяет уменьшить затраты тепловой энергии, так как значительно уменьшает испарение в процессе обжига. Если в основе производства клинкера лежит сухой способ, готовую смесь гранулируют с добавлением воды.

В обоих случаях клинкер попадает в печь с влажностью от 10 до 18%.

2.2 Бесклинкерный способ производства

Кроме перечисленных выше традиционных способов, производство цемента может происходить бесклинкерным способом. В данном случае сырье представляет собой доменный или гидравлический шлак, который соединяют с дополнительными компонентами и активаторами. На выходе получается шлако-щелочная смесь, которую дробят и перетирают до нужной консистенции.

Бесклинкерная технология производства цемента обладает следующими положительными качествами:

• конечный продукт устойчив к любым условиям окружающей среды;
• значительно сокращаются затраты тепловой энергии и прочие энергозатраты;
• отходы металлургической промышленности используются как сырье для качественного производства цемента, что положительно влияет на чистоту окружающей среды;
• дает возможность производить конечный продукт с различными свойствами и в разных цветах без изменения способа производства.

2.3 Производство цемента (видео)

2.4 Оборудование для производства цемента

Поскольку весь процесс производства делится на этапы, которые по своей сути сильно отличаются друг от друга, то и оборудование для получения цемента требуется разнопрофильное. Его можно разделить на следующие подгруппы:

• техника для добычи и транспортировки сырья;
• для дробления и складирования ;
• печи для обжига;
• станки для измельчения и смешивания клинкера;
• станки для фасовки готового цемента.

Поскольку производство цемента производится разными способами, и сырье используется разное, оборудование на заводах так же может быть разным.

В последнее время большой популярностью пользуются частные мини заводы по производству цемента. Иногда его даже изготавливают в домашних условиях, но об этом мы поговорим позже.

Все дело в том, что оборудование для таких заводов стоит не очень дорого, устанавливаться они могут на относительно небольших площадях, а окупают себя поразительно быстро.

К тому же сборка, разборка и транспортировка производственной линии не вызывает трудностей. Поэтому устанавливать частный завод можно на любом неперспективном сырьевом месторождении, а, выработав его, перевозить в другое место. Такой вариант освободит производителя от задачи транспортировать сырье, что позволит значительно экономить.

2.5 Из чего состоит производственная линия?

1. Шнековые дробилки. Предназначены для грубого дробления и измельчения сырья.
2. Молотковые дробилки.
3. Грохоты или вибрационное сито. Нужно для просеивания дробленого материала.
4. Устройство подачи материала на первый этап.
5. Транспортеры. Выполняют функцию подачи сырья к следующему этапу.
6. Машина для сортировки.
7. Молотильная и молотильно-дозировочная машины.
8. Мельница с жерновами.
9. Станок для смешивания шлама.
10. Вращающаяся барабанная печь.
11. Сушильная установка.
12. Холодильная установка.
13. Мельница для клинкера.
14. Ковшевой элеватор с подающими шнеками.
15. Весовое и упаковывающее оборудование.

3 Изготовление качественного цемента в домашних условиях

В некоторых случаях, когда нужно делать бетонную стяжку, а за цементом ехать далеко, народные умельцы берутся изготавливать цемент в домашних условиях. Отметим сразу, что процесс изготовления цемента в домашних условиях – процесс очень трудоемкий и требует серьезного оборудования и навыков.

Не надейтесь, что качественный продукт получится у вас с первого раза. До получения настоящего цемента вам придется испортить не один десяток килограммов материала.