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De quoi est fait le ciment ? Composition du ciment et de quoi il est fait Production de ciment

Tout travail de construction ou de réparation est impossible sans l'utilisation d'un matériau de construction universel - le ciment différents types et des timbres. Nous sommes tellement habitués à ce produit que nous ne pensons même pas au problème de la fabrication du ciment. Est-il possible de le faire à la maison sans payer trop cher ?

Répondons tout de suite à la question : est-il possible de fabriquer du ciment de ses propres mains ? Ayant équipement nécessaire et des matières premières - vous pouvez obtenir du ciment à la maison. En ce moment Fédération de Russie Les mini-usines de production de ciment, d'une capacité d'environ 120 000 tonnes de ciment par an, sont très demandées. Il n’est pas économiquement rentable de produire du ciment pour un seul projet de construction. Il est plus facile et moins cher d'acheter ce nécessaire matériau de construction dans une usine ou un magasin.

Composition du ciment

Le ciment est obtenu par concassage à long terme de clinker et de gypse. Le clinker est le produit d'une cuisson uniforme avant frittage d'un mélange homogène de matières premières constitué de calcaire et d'argile d'une certaine composition, assurant la prédominance des silicates de calcium.

Lors du broyage du clinker, des additifs sont ajoutés : gypse CaSO 4 2H 2 O pour réguler les temps de prise, jusqu'à 15 % d'actif suppléments minéraux(cendres de pyrite, poussières de combustion, bauxite, sable) pour améliorer certaines propriétés et réduire le coût du ciment.

Production de ciment dans les usines

A l’heure actuelle, les cimentiers utilisent trois technologies de production de liant :

  • Méthode humide.
  • Méthode sèche.
  • Méthode combinée.

Il est à noter que la technologie « sèche » est utilisée fabricants étrangers ciment : Égypte, Turquie et Chine. La technologie « humide » est traditionnellement utilisée par les cimenteries nationales.


Méthode sèche

Il n'est pas nécessaire d'utiliser de l'eau ici. Le matériau source (argile et calcaire) est broyé à l'aide d'un équipement spécial. Séché et moulu en farine fine, mélangé pneumatiquement et servi pour la cuisson.

Le clinker de ciment formé à la suite de la cuisson est broyé jusqu'à la fraction appropriée, emballé et envoyé à l'entrepôt de produits finis. Cette méthode permet de réduire les coûts de production, mais se caractérise par des « caprices » concernant l'homogénéité des matières premières et constitue une option dangereuse pour l'environnement.

Méthode humide

Les avantages indéniables de cette méthode résident dans la possibilité de sélectionner avec précision la composition de la matière première avec une forte hétérogénéité des composants de départ : roche, type de roche, etc. La matière première (boue) est une substance liquide contenant jusqu'à quarante pour cent humidité.

Avant la fabrication du ciment, la composition des boues est ajustée dans des bassins technologiques spéciaux. Après vieillissement en piscine, les matières premières sont recuites dans des fours rotatifs spéciaux puis broyées.

La méthode humide nécessite une plus grande consommation d'énergie thermique consacrée au séchage de la matière première. Cela augmente considérablement le coût de production du ciment, mais la qualité du produit final ne souffre pas d'une éventuelle hétérogénéité du clinker, comme dans le cas de la version humide.

Méthodes combinées

Cette technologie est basée sur la production de liant par voie humide. La substance intermédiaire est déshydratée à l'aide d'une technologie spéciale. Le clinker est granulé avec addition d'eau, après quoi il est recuit puis broyé en l'une ou l'autre qualité de ciment.

Parmi les avantages du mode combiné de production de ciment : rendement élevé en ciment « utilisable », possibilité d'utiliser les déchets de l'industrie métallurgique.

Comment faire du ciment blanc

La technologie de production de ciment blanc diffère légèrement de la technologie de production de matériau « gris » conventionnel. Comme le matériau « gris » ordinaire, le ciment blanc est produit par voie sèche et humide. La principale différence entre la technologie réside dans la cuisson des matières premières à haute température et le refroidissement rapide dans l'eau.

Le clinker de ciment blanc est caractérisé comme « à faible teneur en fer » et contient dans sa composition : des additifs minéraux, du calcaire, du gypse, des sels et d'autres composants. Les roches carbonatées et argileuses (calcaire, kaolin, déchets d'enrichissement, sable de quartz) sont utilisées comme matière première pour le clinker.

Dans la Fédération de Russie, le ciment blanc n'est produit que dans une seule entreprise - Holsim (Rus) SM LLC (jusqu'en 2012, Shchurovsky Cement OJSC). La majeure partie du ciment blanc est fournie au marché russe depuis l'étranger par les sociétés suivantes : Holcim (Slovaquie), Cimsa et Adana (Turquie), AalborgWhite (Danemark) et AalborgWhite (Égypte).

Le principal avantage du ciment blanc est sa caractéristique unique - la blancheur de la neige, et le principal inconvénient est son coût plusieurs fois plus élevé que celui du matériau « gris » ordinaire.

Conclusion

Vous savez maintenant comment est fabriqué le ciment dans une usine de cas général. Pour savoir comment fabriquer correctement le ciment dans tous les détails, figures, schémas, tableaux et autres subtilités, voir la littérature spécialisée.

Sans ce matériau, il est impossible d’imaginer un chantier de construction moderne. Depuis plus de cent ans, le ciment permet de construire les structures les plus solides, il est utilisé pour les travaux de réparation, il sert à décorer les locaux, mais peu de gens pensent à de quoi est fait le ciment.

Alors, qu’est-ce que le ciment ? Ce matériau est une poudre à base de composés inorganiques. En interagissant avec l'eau, cette poudre commence à durcir et à acquérir la résistance d'un matériau monolithique et solide, remplissant une forme pré-préparée.

La réaction se produit lorsqu'une humidité suffisante est fournie. Après avoir gagné en résistance, les structures en ciment peuvent servir longue durée sans changer les propriétés de base. Les usines impliquées dans la production de ce matériau tentent d'être situées à proximité immédiate de la source d'extraction des matières premières, car le volume de traitement et de transport des matériaux pour la production de ciment est assez élevé.

Pour comprendre de quoi est constitué le ciment, il suffit de montrer composition chimique Le ciment le plus utilisé dans la construction est le ciment Portland. Il est réalisé en utilisant les proportions suivantes :

  • oxyde de calcium – au moins 60 % ;
  • dioxyde de silicium – pas moins de 20 % ;
  • alumine – pas moins de 4 % ;
  • oxyde de fer – pas moins de 2 % ;
  • oxyde de magnésium – pas moins de 1%.

Les formules des autres types de ciment sont similaires, seule la quantité de chaque ingrédient est ajustée.

Principales caractéristiques du ciment

Les matériaux de construction, y compris le ciment, sont le plus souvent testés pour vérifier leur conformité aux caractéristiques suivantes :

  • Force. Pour tester cette caractéristique, vous devrez réaliser un cylindre en béton, qui sera ensuite soumis à des tests de compression. La durée d'exposition à l'échantillon est d'au moins 28 jours. C'est la période nécessaire pour que le matériau gagne pleinement en résistance. Après avoir vérifié et comparé les indicateurs en MPa, vous pouvez déterminer le grade de ce ciment, qui est désigné : M200, M300, M400, M500, M600 ;

  • Résistance du matériau à la corrosion. Etant en milieu humide, structures en béton, non traitées composés spéciaux, sont sujets à la corrosion. Pour éliminer ce processus, il est recommandé d'utiliser des additifs spéciaux lors de la formation d'une solution à bétonner. Il en va de même pour la protection contre les effets des substances actives et de divers produits chimiques ménagers. Pour les travaux dans des environnements agressifs et à forte humidité, une marque spéciale a été développée : le ciment pouzzolanique ;
  • Résistance au gel. Cette caractéristique est déterminée par les cycles de congélation et de décongélation du matériau, au cours desquels il est capable de conserver ses propriétés d'origine. Quand l'humidité gèle dans les pores et les microfissures socle en béton une expansion se produit, ce qui affecte la qualité du béton et conduit à sa destruction. Pour renforcer la structure du béton, il est nécessaire d'utiliser des additifs spéciaux qui permettent au béton de résister aux changements brusques de température. Les additifs sont également utilisés pour organiser le travail dans heure d'hiver;
  • Demande en eau. Exprimé en pourcentage par rapport au volume total de la solution de plasticité requise. Valeur maximale Les besoins en eau du ciment Portland sont de 28 %. Il faut comprendre qu'un mélange qui nécessite une quantité minimale d'eau produit un béton plus solide et plus fiable, tandis qu'une solution saturée d'eau produit une structure de béton poreux, caractérisée par une résistance moindre ;
  • Temps de réglage. Cet indicateur est important pour l'organisation du travail. Il ne doit pas être trop long ou trop court afin de ne pas perturber le processus de coulée du socle ou de la maçonnerie. Cette caractéristique est régulée par la quantité de gypse dans le mélange sec. Si le volume de gypse est plus élevé, la prise se produit plus rapidement, s'il est inférieur, il prend plus lentement. Idéalement, le processus de prise du ciment se produit dans les 10 heures et le début de la prise se produit dans les 40 à 50 minutes.

Types de produits par domaine d'utilisation

Pour réaliser différents types de travaux, certaines qualités de la solution sont requises. Large application reçu du ciment Portland, qui peut être utilisé pour la plupart des types de travaux. Mais pour conditions particulières Autres marques requises :

  • Ciment Portland blanc. Ce matériau se distingue par un broyage plus fin et une teneur plus élevée en gypse. Il est utilisé pour l'équipement de sols autonivelants, puisque le ciment blanc permet d'obtenir haute qualité fondation et attrayant apparence. Si nécessaire, divers pigments peuvent être ajoutés à la composition de ciment, ce qui permet d'obtenir une solution colorée.
  • Ciment Portland résistant aux sulfates. Conçu pour la construction de structures exposées à des expositions répétées à des environnements agressifs et humides. Ce matériau est utilisé dans la fabrication de pieux et de piles pour ponts.
  • Ciment de laitier. Utilisé pour couler des structures et des éléments destinés à travailler sous l'eau ou dans le sol.
  • Ciment pouzzolanique. Il se caractérise par une excellente résistance à l’eau douce et est utilisé pour l’installation d’ouvrages hydrauliques.
  • Ciment alumineux. Ce matériau est utilisé pour la construction de structures opérant dans eau de mer, ainsi que pour les travaux de réparation à basse température.

Matières premières pour la préparation

Ils tentent de planifier l'implantation de la production de ciment à proximité des principales réserves de matières premières. Les matières premières sont des roches naturelles extraites méthode ouverte. Alors, de quoi est fait le ciment ?

  • Roches carbonatées. Ceux-ci incluent : la craie ; coquillages et autres calcaires; dolomie; marne. DANS fabrication industrielle Les roches calcaires sont principalement utilisées. Ce matériau permet d'augmenter l'efficacité de l'interaction lors du processus de cuisson.
  • Roches d'argile. Ceux-ci comprennent : l'argile ; schistes argileux; loams; lœss. Ce matériau est nécessaire pour obtenir la plasticité du mélange et est principalement utilisé dans la production de ciment par voie sèche.
  • Suppléments Pour obtenir certaines qualités mortier de ciment, il est nécessaire d'ajouter à la composition de base des substances capables d'ajuster les propriétés du matériau. Les additifs comprennent : l'alumine ; silice; spath fluor; apatites.

Additifs au ciment.

Comment le ciment est préparé en production

Les principales substances à partir desquelles le ciment est produit sont le calcaire et l'argile. À partir de ces deux composants, le clinker est préparé d'une manière spéciale, qui est ensuite mélangé avec d'autres additifs qui déterminent la qualité, la marque et les propriétés de la solution. Les additifs obligatoires comprennent : le gypse, la dolomite, la cémentite.


Étapes de production du ciment.

Dans la nature, il existe du clinker sous sa forme pure - la marne, mais en raison des petites réserves de ce minéral, il peut être utilisé dans échelle industrielle cela ne fonctionne pas, alors les fabricants nationaux et étrangers préparent du clinker à partir de matériaux traditionnels.


Marne.

La production de ciment est divisée en les étapes suivantes :

  • Pour préparer le clinker, vous devez bien mélanger les ingrédients dans des fûts spéciaux de grande capacité.
  • À l'étape suivante, la masse préparée entre dans le four, où la cuisson a lieu pendant 3 à 4 heures à une température proche de mille et demi degrés. En conséquence, le clinker se forme sous forme de petites fractions (jusqu'à 5 cm de diamètre).

Torréfaction des boues.
  • Ensuite, les grains de clinker obtenus sont broyés dans des tambours à l'aide de tamis à billes. Lors du traitement du matériau, il est nécessaire d'obtenir un état pulvérulent du mélange.
  • Au stade final, les additifs nécessaires sont ajoutés au ciment fini et envoyés pour emballage dans des sacs ou des trémies.

Il existe trois façons de fabriquer du ciment. Ils diffèrent par les techniques de traitement du clinker.

  1. Méthode humide. Le clinker est produit à partir d’eau, de craie et d’argile. En mélangeant des substances dans le tambour, une masse humide se forme - un mélange. Il est envoyé à la cuisson, après quoi les granulés obtenus sont broyés et mélangés avec les additifs nécessaires. Cette méthode est considérée comme assez coûteuse, c'est pourquoi d'autres méthodes sont désormais plus souvent utilisées.
  2. Méthode sèche. Permet de réduire l'étape de mélange mélange prêt avec des additifs, puisque tout le processus se résume à la préparation, au broyage et au mélange d'ingrédients prêts à l'emploi. Cette technologie devient de plus en plus populaire car elle permet de réduire considérablement les coûts de production et le prix final du produit.
  3. Méthode combinée. Cette technologie utilise diverses formes production de clinker, combinant les étapes de production utilisées en méthodes sèches et humides.

Comment fabriquer du ciment à la maison

Tout d’abord, il convient de comprendre immédiatement que produit de qualité Vous ne pourrez pas l’obtenir chez vous ou dans un garage. Il ne suffit pas de savoir fabriquer soi-même du ciment, car en plus de cela il faudra acheter du matériel spécial, ou faire un maximum d'efforts musculaires, ce qui s'avère finalement assez coûteux et fastidieux. Beaucoup plus facile à acheter produit fini dans le magasin.

La plupart d'une manière simple obtenir une solution adaptée au cimentage à la maison petites fissures, est la préparation d'un mélange à base des ingrédients suivants : eau, chaux aqueuse et cendre de pierre. Ces substances sont mélangées jusqu'à l'obtention d'une masse homogène et visqueuse qui doit être utilisée immédiatement, car la durée de conservation de cette solution ne dépasse pas deux heures.

Autres options fait soi-même Le ciment comprend un four pour cuire le matériau et un broyeur pour broyer le clinker en poudre.

Comment faire du mortier de ciment

Pour préparer le mortier de ciment, vous aurez besoin de ciment lui-même, d'eau et de mastic (pour les mortiers de plâtre et de maçonnerie, on utilise du sable de rivière ou de carrière).

Le rapport des ingrédients dans la solution dépend de l'utilisation du matériau, mais dans la plupart des cas, il est recommandé d'utiliser la formule : 3 parts de sable pour 1 part de ciment. L'eau est ajoutée en fonction de la nécessité d'obtenir une solution plus plastique ou visqueuse.

Si vous souhaitez obtenir un design avec plus caractéristiques de résistance, augmenter la proportion de ciment. Il est correct de commencer à préparer la solution en mélangeant les fractions sèches, et ce n'est qu'après avoir obtenu une masse homogène qu'elles commencent à verser de l'eau par petites portions, atteignant progressivement la consistance requise.

Avec des solutions aqueuses de sels et d'autres liquides, il forme une masse plastique qui durcit ensuite et se transforme en un corps semblable à une pierre. Principalement utilisé pour fabriquer du béton et des mortiers. Le ciment est un liant hydraulique et a la capacité de gagner en résistance en milieu humide, ce qui est fondamentalement différent de certains autres liants minéraux (gypse, chaux aérienne) qui ne durcissent qu'à l'air.

Ciment pour mortiers - ciment composite à faible teneur en clinker destiné aux mortiers de maçonnerie et de plâtre. Il est produit par broyage conjoint de clinker de ciment Portland, d'additifs minéraux actifs et de charges.

Informations historiques

  • Romance - prédominance de bélite, actuellement non produite ;
  • Ciment Portland - alite prédominante, le plus largement utilisé dans la construction ;
  • ciment alumineux - prédominance de la phase aluminate ;
  • ciment de magnésie (ciment Sorel) - à base de magnésite, scellé avec une solution aqueuse de sels ;
  • ciments mélangés - ciments obtenus en mélangeant les ciments ci-dessus avec des liants aériens, des additifs minéraux et des laitiers 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 fluorosilicate de sodium, mélangé à 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, il existe une trentaine de variétés de ciment.

En fonction de la résistance, le ciment est divisé en qualités, qui sont déterminées principalement par la résistance à la compression de moitiés d'échantillons de prisme mesurant 40*40*160 mm, fabriqués à partir d'une solution de ciment d'une composition de 1 à 3 s. 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 à 600 kg/cm2 (10 à 60 MPa), respectivement. Actuellement, le ciment de qualité M300 ou inférieure n'est pas produit. En raison de sa résistance, le ciment de qualité 600 est appelé « militaire » ou « fortification » et coûte beaucoup plus cher que le ciment de qualité 500. Il est utilisé pour la construction d'installations militaires telles que des bunkers, des silos de missiles, etc.

De plus, le ciment est actuellement divisé en classes basées sur sa résistance. La principale différence entre les classes et les marques est que la force n'est pas dérivée comme un indicateur moyen, mais nécessite au moins 95 % de sécurité (c'est-à-dire que 95 échantillons sur 100 doivent correspondre à la classe déclarée). La classe est exprimée en chiffres 30 à 60, qui indiquent la résistance à la compression (en MPa).

Production

Le ciment est produit en broyant finement du clinker et du gypse. Le clinker est le produit d'une cuisson uniforme avant frittage d'un mélange homogène de matières premières constitué 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 : gypse CaSO 4 ∙ 2H 2 O pour réguler le temps de prise, jusqu'à 15 % d'additifs minéraux actifs (cendres de pyrite, fumées, bauxite, sable, opoka, tripoli) pour améliorer certaines propriétés et réduire le coût du ciment.

La cuisson du mélange de matières premières est effectuée à une température de 1470°C pendant 2-4 heures dans des fours rotatifs longs (3,6x127 m, 4x150 m et 4,5x170 m) avec des dispositifs d'échange thermique internes pour simplifier la synthèse des matières premières nécessaires. minéraux de clinker de ciment. Des processus physiques et chimiques complexes se produisent dans le matériau cuit. Le four rotatif peut être 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...1 000 °C, les aluminosilicates se décomposent en oxydes et métaproduits.
  • décarbonisation (900...1200 °C) la décarbonation du composant calcaire se produit : CaCO 3 → CaO + CO 2, tandis que la décomposition des minéraux argileux en oxydes se poursuit. À la suite de l'interaction d'oxydes basiques (CaO, MgO) et 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 - forme abrégée de SA, qui à plus températures élevées réagit avec CaO et à la fin de la synthèse en phase liquide il se forme C 3 A), 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 complété par les 4 principaux minéraux du clinker ;
  • frittage (1 300 → 1 470 → 1 300 °C) fusion partielle du matériau, les minéraux du clinker passent dans la masse fondue sauf C 2 S, qui interagit avec le CaO restant dans la masse fondue pour former le minéral ALIT (C 3 S) ;
  • En refroidissant (1300...1000 °C), la température diminue lentement. Une partie de la phase liquide cristallise avec libération de cristaux de minéraux de clinker, et une partie gèle sous forme de verre.

Production mondiale de ciment

En 2002, la production mondiale de ciment a atteint 1,8 milliard de tonnes. Les trois plus grands producteurs étaient 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. Les prix du ciment en Chine sont d'environ 40 dollars la tonne. La majorité des transactions de change sur le ciment en Russie pour 2010 ont été réalisées à la Bourse de Moscou.

Sources

Reichel V., Konrad D. Béton : En 2 parties Partie 1. Propriétés. Conception. Procès. - M. : M. : Stroyizdat, 1979. P. 33. Trans. de l'allemand/Ed. V.B. Ratinova.

  • Dvorkin L.I., Dvorkin O.L. Manuel de science des matériaux de construction. - M. : Infra-Ingénierie, 2010.

Voir aussi

Remarques

Links


Fondation Wikimédia.

2010.:

Synonymes

    Voyez ce qu'est « Ciment » dans d'autres dictionnaires :- a, m. ciment m., allemand. Zement, Ciment, objectif. ciment lat. caementum pierre cassée. 1. Les murs extérieurs des écluses, d'un archine et demi seulement ou moins, sont revêtus de pierre de taille et graissés avec du ciment, puis posés avec des pierres des champs et de la chaux. 1725. Tatichtchev... Dictionnaire historique des gallicismes de la langue russe

Le ciment entre dans de nombreuses compositions : béton, béton armé, enduit, mastic, mortier de maçonnerie. Il est utilisé dans la construction de structures complexes, dans la construction sous-marine et souterraine et pour les matériaux d'autoclave.

En parlant d'un matériau de construction aussi populaire, on se souvient immédiatement d'un mélange granulaire homogène gris. Cependant, la définition sera inexacte si elle n'est pas complétée - il s'agit d'un liant inorganique obtenu artificiellement. Lorsqu'elle interagit avec l'eau, elle se transforme en une masse assez plastique, qui durcit ensuite et prend la forme d'une pierre. En raison de sa capacité à gagner en résistance dans des conditions humides, il est classé comme substance hydraulique.

La qualité du ciment est le principal indicateur de sa résistance. Il existe de nombreuses classes : M100, 150, 200, 250, 300 et même M600. Mais les marques les plus demandées vont du M350 au 500. Valeur numérique indique à quelle charge 1 cm2 de la composition durcie peut supporter. Par exemple, la résistance à la traction du M400 en flexion et compression est de 400 kg/cm2.

De quoi est fait le matériau ?

Le ciment est composé de 2 éléments principaux : le gypse et le clinker. Ce dernier doit être compris comme le produit d'une cuisson uniforme d'une masse de matière première constituée d'argile et de calcaire d'une certaine composition avant frittage. Parfois, le clinker peut contenir en outre de la marne, des boues de néphéline et du laitier de haut fourneau. Avec l'introduction d'additifs minéraux (jusqu'à 15-20 % en poids), les propriétés changent quelque peu. Les impuretés modificatrices les plus courantes sont : la bauxite, les cendres de pyrite, le sable, les poussières de combustion. Si la teneur en substances additives dépasse 20 %, on obtient un ciment pouzzolanique qui ne craint pas l'interaction avec le sulfate et l'eau douce.

La composition du liant est déterminée par la cuisson du mélange de matières premières. Du calcaire à certaines températures Des oxydes de calcium se forment qui, lors d'un chauffage supplémentaire, entrent dans une réaction complexe avec les composants argileux. En conséquence, des composés se forment qui, après broyage fin et mélange avec de l'eau, peuvent durcir et se transformer en un corps semblable à une pierre.

Composition chimique :

  1. CaO – oxyde de calcium 67 % ;
  2. SiO 2 – dioxyde de silicium 22 % ;
  3. Al 2 O 3 – oxyde d'aluminium amphotère 5 % ;
  4. Fe 2 O 3 – oxyde de fer 3% ;
  5. éléments étrangers 3%.

Types de ciment

Les caractéristiques dépendent en grande partie de la teneur en compositions minérales et des proportions des composants. Dans la construction industrielle et privée, les compositions les plus appréciées sont :

1. Ciment Portland.

Il s'agit d'un mélange de gypse finement broyé, de clinker de ciment et d'additifs correcteurs (tripoli, opoka, cendres de pyrite) avec une proportion prédominante de silicates de calcium (jusqu'à 80 %). Plus c'est résistance mécanique, et plus tôt cela est réalisé, plus la qualité du matériau est considérée comme élevée. À cet égard, le PC, qui se caractérise par une forte augmentation de la résistance, est appelé à durcissement rapide. On l'appelle super-fort lorsqu'il est conservé charge maximale pour la compression et la flexion. Ces caractéristiques se reflètent dans les marquages. Il est utilisé dans presque tous les domaines, du revêtement des bâtiments à la production en série de structures préfabriquées en béton/béton armé. Découvrez un indicateur tel que la densité du ciment.

2. Ciment au laitier Portland.

Il est créé en broyant une certaine quantité de gypse, de clinker et de scories granulées (généralement un haut fourneau - un produit obtenu par fusion de la fonte dans un four). La technologie de fabrication du liant implique le séchage obligatoire des déchets issus de la production métallurgique jusqu'à une teneur en humidité ne dépassant pas 1 %. Une fois terminé, le matériau n'est pas aussi résistant au gel que le ciment ordinaire et il durcit plus lentement. Cependant, son faible coût et son excellente résistance aux sulfates le rendent populaire.

Domaine d'utilisation: cuisine mélanges de béton, blocs muraux, toutes sortes de mortiers. Il peut être utilisé lors de la création non seulement de structures aériennes, mais également de structures souterraines exposées aux eaux minéralisées/douces.

3. Alumineux.

Ils sont fabriqués selon une technologie éprouvée : les composants initiaux – calcaire pur et bauxite – sont enrichis en alumine. Ces dernières doivent être comprises comme des roches dont la teneur est basée sur les hydrates et les impuretés. La prédominance de l'aluminate monocalcique dans la composition du clinker est inhérente. Celui-ci détermine les principales caractéristiques : prise rapide, résistance à l'humidité, aux influences thermiques, notamment au feu ouvert.

En raison de sa résistance à l’eau, il est souvent utilisé en hiver. Et grâce à la vitesse de durcissement élevée, il est indispensable pour les travaux opérationnels d'urgence. Un autre domaine est la production de divers bétons résistants à la chaleur à partir de celui-ci.

4. Magnésien.

La principale différence est que le composant actif ici est l’oxyde de magnésium. Pour l'obtenir, on prélève de la magnésite (ou dolomite) finement dispersée, qui est ensuite soumise à une calcination. Le minéral lui-même, lorsqu'il est dissous avec de l'eau, ne présente pratiquement aucune propriété astringente. Mais après l'avoir dilué avec des sels de magnésium (sulfure/chlorure), le mélange final acquiert les paramètres nécessaires et convient tout à fait aux travaux de construction.

Il est réputé pour sa bonne adhérence à diverses charges, notamment celles d'origine organique, sa résistance et sa faible conductivité thermique. Merci beaucoup qualités uniques il peut être utilisé dans la réalisation de dalles de parement, de marches d'escalier, de cloisons, de produits d'isolation thermique (mousse, magnésite gazeuse). Mais le domaine principal est l'installation de sols monolithiques sans soudure.

5. Pouzzolanique.

La technologie de production est basée sur l'utilisation de clinker, d'additifs actifs (pouzzolane - un mélange de cendres volcaniques, de tuf, de pierre ponce ; schiste brûlé ; cendres volantes ; microsilice), dont la proportion est de 20 à 40 % de la masse totale. Des additifs supplémentaires peuvent être inclus. Le gypse est coulé dans la quantité nécessaire pour réguler le temps de prise.

La composition pouzzolanique diffère de la composition classique en ce qu’elle se caractérise par une plus grande résistance à la corrosion et aux eaux sulfatées. Suffisamment résistant au gel, ne génère qu'un minimum de chaleur pendant le processus de durcissement. En raison de l'ajout d'additifs minéraux légers, il a une densité spécifique plus faible, mais les mêmes additifs contribuent à augmenter le rendement du mortier de ciment. Le plus souvent utilisé pour la préparation de produits en béton/béton armé dans les structures souterraines/sous-marines. Si nous parlons de concernant les bâtiments hors sol dans les climats secs, il est inapproprié de l'utiliser, car il sera bien inférieur au ciment Portland.

Les matériaux rarement utilisés sont le romantisme (une combinaison de clinker avec des marnes dolomitisées et du gypse) et des produits résistants aux acides à base de quartz/diabase, dont le mélange s'effectue non pas avec de l'eau, mais avec du verre liquide. Les compositions blanches et colorées, au contraire, sont recherchées, mais uniquement dans le domaine architectural. travaux de finition.

Technologie de production

Pour obtenir du ciment, les étapes suivantes sont abordées :

  1. chauffer le mélange de chaux éteinte et d'argile à des températures de + 1450-1480̊ C ; à la fin de ce processus, les granulés de clinker nécessaires sont formés ;
  2. combiner le produit intermédiaire (clinker) avec du gypse et le broyer davantage jusqu'à ce qu'il devienne pulvérulent ;
  3. introduction d'additifs et d'additifs (si nécessaire) qui affecteront positivement les propriétés.

Lors de la production de la composition de liant, non seulement les processus de production sont strictement respectés, mais également activités préparatoires, rapport des composants. Une fois que le ciment a reçu sa forme finie, il est transporté vers des entrepôts, où il attend d'être expédié au consommateur.

Coût des différentes marques

De nombreux facteurs influencent la formation du prix final :

  1. emballage - il est plus rentable d'acheter en gros volumes, il n'est donc pas surprenant qu'un sac pesant 0,05 tonne coûte moins cher par kg qu'un colis de 5 kg ;
  2. saisonnalité (période d'activité) - printemps/été, une partie de l'automne - la période où les travaux de construction et de réparation battent leur plein et, par conséquent, la hausse du prix des classeurs n'est pas déraisonnable ;
  3. politique tarifaire territoriale ;
  4. le prestige du fabricant ;
  5. les caractéristiques de résistance sont le principal aspect dans la détermination du coût : plus la limite de résistance à la compression du ciment est élevée, meilleure sera sa qualité et son prix sera plus élevé.
Prix ​​​​selon la marque par 50 kg, roubles
M100 M150 M200 M250 M300 M350

Il est difficile d’imaginer un domaine de construction où le ciment ne serait pas utilisé. Il est nécessaire à toutes les étapes de tout processus de construction, depuis la pose des fondations jusqu'à décoration intérieure locaux. Jusqu'à présent, aucun analogue de ce matériau de construction n'a été trouvé, ce qui indique propriétés uniques ciment.

De quoi est fait le ciment ?

Le ciment est une poudre de clinker broyée dans laquelle sont introduits des additifs modificateurs et des charges. Une fois sèche, c'est une masse lâche et homogène de couleur grise. Lorsqu'elle est diluée avec de l'eau, on obtient une composition astringente pâteuse, facilement applicable sur toute surface rugueuse.

Une fois le ciment durci, une connexion solide se forme, dont la densité n'est pas inférieure à celle de la pierre. Ce n’est pas pour rien que les pierres artificielles sont fabriquées à partir de ciment.

Composition chimique et formule

Lorsque le calcaire et l'argile sont chauffés à une température d'environ 1 450 degrés, la structure de ces matériaux change, entraînant la formation de granules de clinker. Ces granulés sont mélangés avec du gypse et réduits en poudre. Formule chimique Le ciment fini est le suivant : 67 % d'oxyde de calcium (CaO), 22 % de dioxyde de silicium (SiO2), 5 % d'oxyde d'aluminium (Al2O3), 3 % d'oxyde de fer (Fe2O3) et 3 % d'autres composants.

assez compliqué et laborieux. Cela nécessite de la disponibilité équipement spécial et le respect des normes et conditions technologiques.

Caractéristiques

La principale caractéristique technique est marque de ciment. Il est désigné par la lettre « M » et un indicateur numérique. Les chiffres indiquent la charge maximale en kilogrammes pour un certain volume de ciment durci, c'est-à-dire sa résistance à la compression.

En pratique, cela signifie le poids que le ciment peut supporter sans se briser. Par exemple, s’il peut supporter un poids de 200 kg, le ciment se voit attribuer la qualité M200.

En plus de la marque, l'emballage indique également le pourcentage composition des additifs. Il est désigné par la lettre « D » et montre en quoi il consiste ce type ciment. Par exemple, les symboles « D10 » signifient que 10 % d'additifs sont ajoutés au mélange sec.

De tels additifs sont introduits pour améliorer la résistance à l'eau, la résistance à la corrosion, la résistance au gel et d'autres qualités du ciment. Considérons également d'autres caractéristiques du ciment auxquelles vous devez prêter attention lors de travaux de construction.

M400. Sa résistance est de 400 kg/cm2. Il s’agit de la marque de ciment la plus populaire, utilisée partout pour tous types de travaux de construction et de finition. Il s'agit de la construction de bâtiments, de la construction monolithique, de la production de dalles en béton, de blocs, structures d'escalier, fondations, anneaux de puits en béton armé, dalles de pavage et toute une gamme d'autres produits.

M500. La résistance est de 500 kg/cm2. Cette marque de ciment se caractérise par un durcissement rapide et une résistance élevée. Le ciment est utilisé pour la construction monolithique de structures de grande hauteur, la production d'éléments porteurs, de dalles de plancher, de structures préfabriquées en béton armé, de poutres, ainsi que dans d'autres cas nécessitant une résistance et une durabilité accrues des structures.

Outre les marques, les classes, les types et les degrés de broyage, ils diffèrent par la combinaison de composants individuels et leur composition.

Selon GOST. La production de ciments de construction générale doit être basée sur les exigences de GOST 31108-2003. La norme réglemente le rapport des composants requis dans la composition du mélange sec et la technologie de fabrication du ciment. Cela n'inclut pas les composés à usage spécial.

Activité. Il s’agit de la résistance à la compression d’un seul échantillon de mortier de ciment. Les experts comparent les indicateurs d'activité obtenus avec les normes et attribuent la note appropriée au ciment. L'indicateur d'activité dépend de plusieurs facteurs : l'activité des granulés de clinker, l'intensité du broyage et la présence d'additifs. Par exemple, des additifs actifs augmenteront considérablement l’activité du ciment lui-même.

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Densité. La densité la plus faible est enregistrée dans le ciment fraîchement préparé. Ses particules individuelles sont soumises à des forces électrostatiques qui repoussent les particules de leurs semblables. Ensuite, pendant le transport et le stockage, le mélange est aggloméré et compacté.

La densité dépend également du degré de broyage des granulés de clinker. Lors des calculs, l'indicateur densité moyenne le ciment est estimé à 1 300 kg par mètre cube. Mais en pratique, la densité dépend des conditions de stockage du matériau.

Densité spécifique et volumétrique. La densité du ciment est déterminée par le rapport entre son poids et le volume qu'il occupe. Cette notion est nécessaire à la préparation correcte des proportions de mortiers de ciment. La densité du ciment peut varier considérablement en fonction de l'état du mélange. Ainsi, la poudre fraîche peut avoir densité spécifique environ 1 000 kg/cube et le mélange compacté - 1 500 kg/cube.

Poids volumétrique calculé sur la base de la densité moyenne du ciment. Moyenne la densité est d'environ 1 300 kg/cube. Par conséquent, un sac pesant 50 kg contiendra environ 0,04 mètre cube. Le poids volumétrique augmente lorsque le ciment est calfeutré ou transporté.

Date de péremption. Le ciment a une durée de conservation limitée. Les fabricants garantissent sa sécurité dans des conditions normales pendant 2 mois. Si vous fournissez des conditions de stockage hermétiques, le ciment peut durer un an sans problème.

Il convient de garder à l’esprit que plus la qualité du ciment stocké est élevée, plus il peut perdre rapidement certaines de ses propriétés. Ainsi, le ciment M500 après avoir été dans un entrepôt avec humidité élevée, dans seulement un mois, sa qualité correspondra au ciment M400, et après 2 mois - M300.

Densité apparente. C'est le rapport entre la masse du ciment meuble et son volume. Autrement dit, c'est pratiquement la même chose que la densité spécifique, si vous prenez un mélange lâche. Elle est déterminée expérimentalement. Le ciment est versé dans un récipient doseur à partir d'une certaine hauteur. Après avoir rempli le récipient, une pesée est effectuée. Connaissant le poids du conteneur vide, la valeur de la densité apparente est déterminée. Pour les mélanges frais, ce chiffre est d'environ 1 200 kg/cu. Le ciment durci a une densité apparente d'environ 1 500 kg/mètre cube.

Temps de congélation. Le mortier de ciment préparé prend et durcit après quelques heures. En été, ce processus peut se produire en 2 à 3 heures. Par temps froid, le processus de prise peut prendre jusqu'à 10 heures. Ainsi, à une température de 0 degré, la solution ne peut durcir qu'au bout de 20 heures. Les additifs introduits dans la solution peuvent accélérer ou ralentir le processus de durcissement.

À l'aide de ciment, les fondations sont posées, les murs sont enduits et le sol est posé. Chacune de ces opérations nécessite, qui de toute façon doit être bien préparée.

Finesse de broyage. Comment taille plus petite particules de ciment broyées, donc solution plus rapide durcit, et plus il sera fiable à l'état gelé. La finesse du broyage dépend directement de l'équipement utilisé à cet effet. La taille des particules recommandée doit être comprise entre 40 et 80 microns.

Certificat de Conformité

La certification du ciment en Russie est effectuée selon GOST 10178-85, 30515 97, mais le plus souvent selon GOST 31108-2003. Toutes les grandes entreprises russes ont déjà adopté le nouveau GOST 31108-2003, adopté en 2004. Il précise des critères plus stricts pour la qualité du ciment, ainsi que pour ses tests. Les nouvelles exigences sont entièrement conformes aux normes de qualité européennes.

Quelle est la différence entre le ciment et le béton ?

Le ciment est un mélange sec utilisé spécifiquement pour la préparation mortier de béton. Le béton est durci pierre artificielle, composé de ciment, d'eau et de fillers. Du gravier, du sable, des criblures, des scories, de l'argile expansée et d'autres matériaux sont généralement utilisés comme charges. Jusqu'à ce qu'il durcisse, le béton est un mélange de béton mobile.

Non seulement dans la construction et travaux de réparation. Si vous avez besoin de fabriquer quelque chose de solide et de résistant, vous ne pouvez pas vous passer du ciment.

Classe de résistance du ciment et méthodes d'essai de résistance

Selon GOST 31108-2003, le terme « qualité ciment » a été transformé en terme « classe de résistance ». Par conséquent, le marquage numérique du ciment désigne sa classe de résistance.

Les tests de résistance du ciment sont effectués dans des conditions de laboratoire d'usine en utilisant équipement moderne et des méthodes d'analyse avancées. Parallèlement, la finesse du broyage, l'épaisseur de la pâte de ciment diluée avec de l'eau et le temps de prise du mortier de ciment sont déterminés. La résistance à la compression ou à la flexion des échantillons durcis est également déterminée.

Détermination de la densité normale de la pâte de ciment dans un laboratoire virtuel :



 


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