Из чего сделан цемент: Состав цемента: характеристики и свойства цемента

Состав цемента: характеристики и свойства цемента

Цемент – распространенный строительный материал, используемый чаще всего в качестве вяжущего в строительных смесях и растворах. Представляет собой мелкодисперсный порошок серого цвета с зеленоватым или другим оттенком. После взаимодействия с водой цемент и продукты на его основе образуют пластичную массу, которая при твердении трансформируется в искусственный камень.

Сырье для изготовления цемента

Сырьем для производства цемента являются горные породы, добываемые открытым способом:

• Карбонатные – мел, известняки, известняки-ракушечники, доломит, мергель, туф. В промышленном производстве используются в основном известняки. Точное количество компонента зависит от его свойств и минерального состава. Чем больше в составе породы веществ с кристаллической структурой, тем выше температура плавления.
• Глинистые – глина, глинистые сланцы, лесс, суглинки, монтмориллонит. Этот компонент осадочного происхождения разбухает при контакте с водой. Цель применения глинистых веществ – повышение пластичности смесей и растворов на базе цементного вяжущего.
• Добавки. Их перечень определяется в зависимости от свойств, которые необходимо получить. Обычно добавки содержать глинозем, железо, кремний. Для их изготовления используют различные производственные отходы – доменную пыль и другие.

Единой формулы химического состава цемента не существует, так как производители предлагают большое количество разновидностей этого строительного материала с различными эксплуатационными характеристиками.

Наиболее распространен в строительстве портландцемент – без минеральных добавок и с минеральными добавками.

 

Существуют определенные ограничения по минимально допустимым ических соединений, из которых состоит портландцемент:

• CaO – 62%;
• SiO₂ – 20%;
• Al₂O₃ – 4%;
• Fe₂O₃ – 2%;
• MgO – 1%.

Химические составы в процентах некоторых типов цементов

Химический состав, %					Характеристика
CaO	SiO2	Al2O3	Fe2O3	Другие оксиды
Портландцемент
63…66	21…24	4…8	2…4	3…5	Нормально твердеющий
Глиноземистый цемент
35…43	5…10	39…47	2…15	1,5…2,5	Быстро твердеющий

Что такое цементный клинкер?

Основной компонент производства цемента – клинкер. Это промежуточный полуфабрикат, получаемый обжигом смеси известняка (мела, мергеля или других пород) в количестве 75% и 25% глины.

Сырьевые компоненты плавятся с образованием гранул. Клинкер перемалывают и соединяют с молотыми добавками.

Весь процесс изготовления цементного вяжущего можно условно разделить на 3 этапа:

• изготовление клинкера обжигом – основной процесс, наиболее затратный и трудоемкий;
• помол клинкера до образования тонкодисперсного порошка;
• смешивание клинкерного порошка с порошкообразными добавками.

Изготовление клинкера делится на следующие этапы:

• доставка сырья для клинкера на цементный завод;
• измельчение сырьевых компонентов;
• смешивание компонентов в пропорциях, указанных в техдокументации, для последующего обжига.

Технологии производства цемента

Существует несколько технологий производства цемента.

Конкретный вид производства определяется тем, из чего делают цемент:

• Мокрый. Клинкер изготавливается из мела, глины и воды. К измельченным компонентам добавляют воду. Влажную смесь (шлам) отправляют на обжиг. Полученный после обжига продукт транспортируют в холодильник. После охлаждения его измельчают, смешивают с добавками для получения необходимых свойств вяжущего. Эта технология требует финансовых затрат, поэтому производители в основном применяют другие. Но при необходимости получения цемента с прекрасными эксплуатационными свойствами применяют именно этот способ, позволяющий тонко корректировать состав сырья. Корректировка состава осуществляется в специальных бассейнах при температуре 1000°C.
• Сухой. Все компоненты – известняк, глина, добавки дробятся в сухом виде. Готовые порошки смешиваются в закрытых боксах с помощью подачи воздуха. Эта методика часто используется производителями, благодаря простоте реализации и относительно невысоким затратам. При производстве нет водяных испарений. Такой способ требует небольших затрат энергоносителей. Он оптимален для однородных сырьевых компонентов.
• Комбинированный. Эта технология сочетает элементы сухого и мокрого способов. Одна из этих технологий является основной, а вторая дополнительной. Если основной является мокрая методика, то сначала изготавливают сырьевой шлам, корректируют его состав, затем его обезвоживают и обжигают в печи, предназначенной для сухой технологии.

Цемент, независимо от того, из чего он состоит и каким способом приготовлен, складируется в специальных башнях – силосах, в которых, благодаря проветриванию, материал не слеживается, сохраняя рабочие характеристики.

К потребителю цемент поступает навалом или расфасованным в бумажные мешки.

Производство бесклинкерного цемента

Сырьем для бесклинкерного цемента являются доменный или гидравлические шлаки, активаторы и другие дополнительные компоненты. Смесь из подготовленных и взятых в нужных пропорциях компонентов, дробят и перемалывают до мелкодисперсного со стояния. Для бесклинкерного цемента характерны:

• устойчивость к различным воздействиям окружающей среды;
• экономичность производства, благодаря невысоким энергозатратам;
• утилизация отходов металлургических и других производств, что положительно влияет на состояние окружающей среды;
• различные цвета и свойства конечного продукта, которые можно получать без изменения основных этапов технологического процесса и привлечения дополнительного оборудования.

Основное оборудование для изготовления цемента

При производстве вяжущего используются следующие основные виды оборудования:

• техника для добычи сырья и его транспортировки к месту изготовления;
• линия дробления сырья;
• печи для высокотемпературной обработки;
• линия дробления полученного клинкера, дозирования и смешивания молотого клинкера с добавками;
• оборудование для фасовки готового продукта в бумажные мешки.

Типы цемента и сферы их использования

Выпускается множество разновидностей вяжущего с разными эксплуатационными и декоративными характеристиками. Основные виды:

• Портландцемент. Этот тонкодисперсный порошок серого цвета с зеленоватым оттенком является наиболее распространенным строительным материалом, широко используемым в индивидуальном, масштабном жилищном и промышленном строительстве. Отдельно не применяется. Выступает компонентом строительных смесей и растворов.
  В сочетании с песком и щебнем используется при производстве бетонных смесей. Из цемента и песка изготавливают сухие строительные смеси, поступающие в продажу фасованными в мешки, или пластичные цементно-песчаные растворы, доставляемые на строительную площадку в виде, готовом к применению. Пластифицирующие добавки регулируют время схватывания раствора и другие характеристики конечного продукта. 
• Сульфатостойкий. Устойчив к химически активным средам. Применяется для бетонирования подземных и подводных конструкций.
• Глиноземный. В состав добавляют гипс и глиноземистый шлак, благодаря котором вяжущее быстро схватывается и приобретает марочную прочность. Глиноземный цемент используется при строительстве конструкций, работающих в условиях высокой влажности.
• Кислотоупорный. При его производстве используются кварцевый песок и кремнефтористый натрий. В качестве жидкости для затворения используется не вода, а жидкое стекло.
• Шлакопортландцемент. В состав этого вяжущего добавляют гранулы шлака (примерно 25%). Материал применяется в крупномасштабном строительстве.

Цемент, Цемент что это такое, из чего делают цемент, свойства цемента, марки цемента, состав цемента

Цемент самый популярный строительный материал во всем мире. Сложно представить современный строительный мир без такого известного вяжущего как цемент. Сфера применения цемента на сегодняшний день достаточно обширна.

Цемент что это такое?

Цемент что это такое ? — Один из главных видов стройматериалов. Связующее вещество ненатурального происхождения, тонкоразмолотый минеральный порошок, чаще темно серого цвета. Выпускается в сухом виде, при взаимосвязи с жидкостью образует податливую массу, по истечению временного промежутка образует твердое каменное тело. Прочность цемента возрастает со временем, может исчисляться годами. Цемент применяется при приготовлении строительных растворов и бетонов и используется для общестроительных работ.

УЗНАТЬ ЦЕНУ НА ЦЕМЕНТ

Из чего делают цемент производство, технология

Cамым распространенным цементом является портландцемент. Получают путем обжига сырья в печах под высокой температурой 1500 градусов по Цельсию, называется клинкер. Клинкер содержит богатый химический состав около 75% сырья, состав клинкера и условия обжига играет, большое значение на характеристику цемента. Цементный клинкер подвергается измельчению с примесями в виде гипса и иными минеральными добавками. Разные предприятия выпускают цемент со схожими характеристиками и названиями, но он может отличаться по составу, разница в составе цементного клинкера влияет на его характеристики: скорость твердения, морозоустойчивость, устойчивость внешних факторов среды, в зависимости от поставленной задачи, где цемент будет применяться в дальнейшем.

Кроме портландцемента выпускаются и другие его виды с различными характеристиками и составом.

Видео «Как, из чего делают цемент»

 

Основные марки цемента

М100, М200, М300, М400, М500, М600 – означает, что плотность на сжатие не ниже указанной цифры.
По прочности цемент можно разделить на классы, выражаются в цифрах от 30 до 60 обозначающие прочность при сжатии в МПа – основное отличие классов от марок цемента в том, что при 100 испытуемых образцов должны пройти 95 образцов испытания и соответствовать заявленному классу.
Класс прочности обозначается буквой «В»

Наиболее встречающиеся марки цемента на рынке ПЦ400Д20, ПЦ400Д0, ПЦ500Д20, ПЦ500Д0
Обозначение М400 или ПЦ400 — наиболее распространенная марка цемента среди строителей, считается наиболее универсальной для общестроительных работ.
Давайте рассмотрим на примере цемента М400 его характеристику, плотность, состав.

Состав цемента
1. (Д0) означает — чистоклинкерные без добавочные цементы
2. (Д20 и другие значения больше 0) означает — цементы с добавками

Цемент со шлаком что это?

Это говорит о том что в состав цемента входит минеральная добавка в виде шлака условно обозначается на упаковке буквой Д с номером 20 означающей количество минеральных добавок

История цемента

С давних времен человечеству были общеизвестны вяжущие вещества, такие как гипс, известь, глина, которым не требовалось для приготовления высокого помола и обжига при высокой температуре. Глина была слабым вяжущим веществом и имела недостаток низкую стойкость к влажной среде, что не могло решать более сложных задач в строительной отрасли. Вяжущее вещество, на основе гипса получаемое из гипсового клинкера и известняка, добытая из известняка путем температурного воздействия, были использованы при возведении Египетского лабиринта, Великой Китайской стены. Все три вещества затвердевали и «работали» только при воздействии воздушного пространства, назывались «воздушными», имели способность к невысокой износостойкостью и прочностью на воздухе. С развитием технологий печей и способов измельчения минеральных добавок, способствовало улучшению характеристик и качеств вяжущих материалов, так например, для улучшения гидростойкости в известковую смесь добавляли измельченную глину прошедшую термообработку в печи и различные примеси виде вулканических пород. Развитие в Древней Руси фиксирующих материалов на основе известняка возникло при возведении городов такие как: Ростов, Муром, Москва, Великий Новгород и др. В 16 веке на Руси царем был издан приказ о производстве клеящего вещества на основе извести, наряду с добычей строительного камня. С развитием морских путей, для возведения портов, необходимо было решать задачу о водостойкости вяжущих материалов. Так в 1756 году учеными из Англии был получен новейший вяжущий материал на основе обожженной извести с добавлением примесей из глины, и назван гидравлическим. Спустя 30 лет был получен патент на роман-цемент, его отвердение стало возможным как в воздушной, так и водной средах. Такой цемент был основным вяжущим веществом, практикуемый у строителей до 2ой половины 19века.

Начало современного цемента

Современный цемент начали выпускать относительно недавно, при развитии индустрии в 18 веке, когда было основано большое количество предприятий и заводов, запасы навыков и знаний требовали объединения всех изученных ранее систем в единое целое пособие, а далее производство для разработки высокоэффективной марки цемента.  В России первым кто получил качественный цемент, был исследователь Чалиев. В его издании описаны свойства и методики производства вяжущего материала  – цемента, применявшегося строителями при реконструкции Кремля послевоенных действий, более усовершенствованного на тот период, чем у ученого из Англии Аспинда, работающего в тот же период над созданием цемента из породы камня схожего на бетон. Аспинд вел разработки цемента рядом с городом Портлэнд, названного позднее портландцемент происходящего от имени города. В 1812 году англичанин запатентовал свое изобретение.

Производство цемента до 1917 года развивалось достаточно медленно. Во 2ой половине 19 века большой вклад в формирование Российского цементного дела внесли ученые Шуляченко, Белелюбский, Малюга, отечественные цементы почти полностью заменили импортные, была создана основа актуальной науки о отвердевании и классификации цементов, разработаны тех.условия.

Первые заводы в России

Первый Отечественный завод был открыт в 1856 году в городе Роздеце, и к 1914 году работало уже 60 заводов в России по производству портландцемента. К 1971 году доля изготовленного сырья в России превосходила развитые страны, такие как США на 100% и Японию на 30%. Высокие темпы строительства, металлургии, дорожной отрасли, автоматизации процессов производства, дали возможность развитию усовершенствованных технологий выпуска цемента, повышенного качества марки и более широкой классификации.

Различия цементов

Цементы различают по 2-ум основным группам
1. Воздушные — сфера применения воздушная среда

2. Гидравлические — сфера применения водная среда

По назначению
Назначение – целесообразное применение определенного вида цемента способного решать те или иные поставленные задачи. 

1.Общестроительные
2.Специальные

По составу
Состав может изменяться довольно широко в зависимости от области применения, при этом можно выделить два основных вида составов.

1.Чистоклинкерные – без добавочные (Д0)
2.С добавками (Д…)

По виду клинкера
Цементный клинкер – однородная масса, подвергшаяся равномерному обжигу до спекания состоящая из определенного состава сырья, чаще всего известняка, глины.

1.Портландцементный клинкер
2.Глиноземистый (высокоглиноземистый) клинкер
3.Сульфоалюминатный, сульфоферитный, ферритный 

Свойства цементов общестроительные

Прочность на сжатие
Прочность (активность) – одно из важнейших свойств цемента, бетонов, растворов. Чтобы определить прочность цементов из них изготавливают образцы в виде кубышек, которые в дальнейшем испытывают на прочность (разрушение) на сжатие и изгиб, через 28 дней с момента затворении с водой смеси цемента с песком. Прочность на сжатие измеряется в кг/см2, за основу берут средний показатель 4 из 6 испытуемых образцов. Прочность  на сжатие обозначается буквой «М» и цифрами с шагом 100 или 50, делится на марки от М100 до М600.

Основные классы цементов
Классы В22,5; В32,5; В42,5; В52,5 – означает, что плотность на сжатие не ниже указанной цифры

Скорость твердения — гидратация цемента

Гидратация – при затворении смеси цемента и песка с водой происходит химическая реакция, образовавшиеся кристаллы заполняют объем и образуют податливую массу, по истечении времени, которая затвердевает и переходит в камневидное состояние. Скорость затвердевания зависит от скорости растворения клинкерных минералов и тонкости помола.

Скорость твердения подразделяют:

1.Нормальнотвердеющий портландцемент
с нормированием прочности в возрасте 2 (7) и 28 сут.
2.Быстротвердеющий портландцемент
отличается от обыкновенного более интенсивным нарастанием. прочности в начальный период твердения — с нормированием прочности в 2 и 28 сут.

Срок схватывания
Портландцемент (обыкновенный) должен иметь срок схватывания не ранее 45 мин и не позднее 2 часов.
Срок схватывания подразделяют:

1.Медленносхватывающиеся – с нормируемым сроком начала схватывания более 2 часов.
2.Нормальносхватывающиеся – с нормируемым сроком начала схватывания от 45 мин до 2 часов.
3.Быстросхватывающиеся – с нормируемым сроком начала схватывания менее 45 мин. 

Условные обозначения (часто встречающиеся)

Цем I — портландцемент;
Цем II — портландцемент с минеральными добавками;
Цем III — шлакопортландцемент;
Цем IV — пуццолановый цемент;
Цем V — композитный цемент;
Допускается применять сокращенное обозначение наименования
Портландцемент — ПЦ
Шлакопортландцемент – ШПЦ
Активные минеральные добавки — Д0, Д5, Д20
Пластификации или гидрофобизации  —  ПЛ, ГФ
Глиноземистый цемент (ГЦ)
Напрягающий цемент (НЦ)
Класс прочности — (22,5; 32,5; 42,5; 52,5)
Марка — М
Нормально твердеющий – Н
Быстротвердеющий – Б
Шлак — Ш
Пуццолана – П
Зола-унос – З
Глиеж – Г
Микрокремнезѐм – МК
Известняк – И
При изготовлении цементов ДП и ЖИ в качестве вспомогательного компонента (активной минеральной добавки) допускается применять только доменный гранулированный шлак
Для транспортного строительства
Для бетона дорожных и аэродромных покрытий  — ДП
Для бетона дорожных оснований  — ДО
Для железобетонных изделий и мостовых конструкций  — ЖИ
Для укрепления грунтов  — УГ

Разновидность цементов

Портландцемент (ПЦ) 1. Быстротвердеющий (БТЦ) (спец.цементы) 
  1.1 особобыстротвердеющий (ОБТЦ)
  1.2 сверхбыстротвердеющий (СБТЦ)

2. Тампонажный (спец.цементы)
  2.1 низкогигроскопичный тампонажный портландцемент 
  2.2 солестойкий тампонажный портландцемент 
  2.3 гельцемент 
  2.4 песчанисто-трепельный портландцемент 
  2.5 расширяющиеся тампонажные 
  2.6 песчанистый тампонажный 
  2.7 облегченный тампонажный 
  2.8 утяжеленный тампонажный 
  2.9 волокнистые тампонажные 
  2.10 воздухоудерживающий  

3. Безусадочный – расширяющиеся
  3.1 расширяющиеся (спец.цементы)
  3.1.1 расширяющийся портландцемент (РПЦ)
  3.1.2 напрягающий цемент (НЦ)
  3.1.3 алунитовый расширяющийся (напрягающий) цемент 

4. Сульфатостойкий (ССПЦ) (спец.цементы)
  4.1 сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками
  4.2 сульфатостойкий шлакопортландцемент (СШПЦ)

5. Дорожный (спец.цементы)

6. Белый и цветной (спец.цементы)
  6.1 белый цемент
  6.2 цветной цемент

7. С умеренной экзотермией (спец.цементы)

8. С поверхностноактивными органическими добавками (ПАВ) (спец.цементы)
  8.1 пластифицированный (ППЦ)
  8.2 гидрофобный (ГПЦ)

9. С активными минеральными добавками (спец.цементы)
  9.1 с минеральными добавками (ПЦД)
  9.1.1 быстротвердеющий (ПЦД-Б)
   9.1.2 сульфатостойкий с минеральными добавками (СПЦД)
  9.2 пуццолановый (ППЦ)
  9.3 зольный
  9.4 шлаковый (ШПЦ)
   9.4.1 быстротвердеющий (ШПЦБ)
   9.4.2 сульфатостойкий (СШЦП) входит в группу сульфатостойких цементов
   9.4.3 известковошлаковый (ИШЦ)

10. Другие специальные портландцементы
  10.1 для строительных растворов (кладочные)
  10.2 для защиты от радиационных  излучений 
  10.3 жаростойкие 
  10. 4 гипсоцементопуццолановые 
  10.5 белито-портландцемент (нефелиновый цемент)

Сланцезольный

Магнезиальный

Глиноземистый 1. Особо чисто высокоглиноземистый 
2. Высокоглиноземистый 
3. Ангидритглиноземистый цемент (АГ-цемент) 
4. Безусадочный — расширяющиеся 
  4.1 расширяющиеся 
  4.2 напрягающие 
  4.3 водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ)
  4.4 водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ)
  4.5 гипсоглиноземистый расширяющийся цемент
  4.6 глиноземистый расширяющийся цемент 
  4.7 гиперглиноземистый цемент

5. Тампонажный (спец.цементы)
  5.1 белитокремнеземистый цемент
 

Кислоупорные цементы 1. Кварцевый кремнефтористый кислотоупорный 
2. Кремнеорганический силикатный кислотоупорный цемент
 

Сульфоалюминатный, сульфоферитный (ферритный)

Смешанные 1. Тампонажный
  1.1 шлакопесчанистый цемент
 

Романцемент

С инертными минеральными добавками (микронаполнителями) 1. Песчанистый портландцемент
2. Карбонатный
3. Трехкомпонентный пуццолановый портландцемент

Кремнеземистый цемент 1. Известково-кремнеземистый

Фосфатный цемент 1. Титанофосфатный 
2. Цинкофосфатный 
3. Силикатный цемент 

Другие 1. Известково-пуццолановый цемент 
  1.1 однокомпонентные
  1.2 смешанные

2. Контактно-конденсационный известково-пуццолановый цемент 
3. Периклазовый цемент

Виды упаковки, доставка, хранение цемента
После производства, цемент подается в силосы различных объемов, там он хранится до расфасовки в тару:
1. Бумажный многослойный мешок 25 кг, 50 кг
2. Биг-бэг 1 тн.
3. Цистерна цементовоза 10-40 тн.
4. Жд. Вагон 50-70 тн.
5. Сухогрузные баржи

Наверх

Состав и свойства цемента. — Завод ВосЦем

Цементом называется вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера и необходимого количества гипса и добавок. Клинкер получают в результате обжига до спекания сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины или некоторых других материалов (мергеля, нефелинового шлама, доменного шлака), взятых в соотношении, которое обеспечивает образование в клинкере силикатов кальция, алюминатной и алюмоферритной фаз. Клинкер – один из важнейших компонентов цемента, от его состава зависят основные свойства цемента, полученного на его основе.

Введение в состав цемента до 15% активных минеральных добавок, предусмотренных стандартом, влияет на его свойства сравнительно в небольшой степени. Если ввести таких добавок больше (выше 20%), свойства получаемого продукта будут уже заметно отличаться от свойств цемента. Такой продукт называют пуццолановым цементом. Предусмотренный стандартом разрыв в дозировке гидравлических добавок от 15 до 20% сделан для того, чтобы более отчетливо различать цемент и пуццолановый цемент.

Удельный вес портландцемента колеблется в пределах 3,0-3,2. Объемный вес цемента в рыхлонасыпанном состоянии 900-1300 кг/м3, а в уплотненном 1400-2000 кг/м³. При расчете емкости складов объемный вес принимают равным 1200 кг/м³, а при объемной дозировке материалов для приготовления бетонной смеси 1300 кг/м³.

Цемент (ГОСТ 10178-76) выпускают без добавок или активными минеральными добавками, отвечающими требованиям ОСТ 21-9-74. К основным свойствам цемента относятся: прочность (активность), сроки схватывания, равномерность изменения объема, тонкость помола, плотность, водопотребность, водоотделение, морозостойкость, тепловыделение, сцепление со стальной арматурой.

Прочность – свойство материалов в определенных условиях и пределах, не разрушаясь, воспринимать те или иные нагрузки. Прочность цемента зависит от его потребности затвердевать при смешивании водой в прочное камневидное тело. По механической прочности цемент подразделяется на четыре марки: 400, 500, 550 и 600. Марка прочности определяется пределом прочности при изгибе образцов.
Подробнее — прочность цемента.

Сроки схватывания цемента определяют при испытании теста нормально густоты. Нормальная густота цементного теста характеризуется количеством воды затворения, выраженным в процентах от массы цемента. Равномерность изменения объема цемента определяют при испытании образцов кипячением в воде. Если цемент после вылеживания не обладает равномерностью изменения объема, то его нельзя применять в строительстве, так как могут появиться вредные напряжения и бетон разрушится. Тонкость помола цемента влияет на скорость его схватывания и твердения. Чем тоньше измельчен цемент, тем выше его прочность, особенно в начальный период твердения. Тонкость помола характеризуется также удельной поверхностью, т.е. суммарной поверхностью всех частиц, содержащихся в 1 кг цемента. Плотность цемента колеблется в пределах от 3000 до 3200 кг/м3.
Подробнее — скорость схватывания цемента.

Изменение объема цемента при твердении. По стандарту приготовленные из цемента лепешки при испытании кипячением в воде должны равномерно изменяться в объеме. Цемент, не удовлетворяющий этому требованию, применять в строительстве нельзя, так как это приводит к появлению вредных напряжений и даже разрушению бетона.
Подробнее — твердение цемента.

Водопотребность цементного теста. Вода добавляемая к цементу при затворении, необходима для нормального течения химических процессов, происходящих при твердении цемента, и для придания свежеприготовленному цементному раствору или бетону подвижности (пластичности, текучести), что обеспечивает плотность его укладки в форму или опалубку. Уменьшить водопотребность и увеличить пластичность цемента можно путем введения пластифицирующих органических и неорганических поверхностно-активных веществ, например сульфитно-дрожжевой бражки.
Подробнее — водопотребность и связующая способность цементного теста.

Водоотделение цементного теста – процесс отжима воды в затворенном цементном тесте, растворе или бетоне под действием силы тяжести зерен заполнителя и частиц цемента. Некоторое количество воды при этом выступает на поверхность уложенной бетонной смеси (наружное водоотделение), а часть воды скапливается под поверхностями зерен крупного наполнителя (внутреннее водоотделение).
Подробнее — водоотделение и водоудерживающая способность цементного теста.

Морозостойкость цементных растворов и бетонов – способность сопротивляться попеременному их замораживанию и оттаиванию в пресной или морской воде. Вода при замерзании превращается в лед, при этом она увеличивается в объеме примерно на 8 %. Это создает давление на стенки пор, нарушает структуру раствора или бетона и в конечном результате приводит к его разрушению.
Подробнее — влияние пониженных и повышенных температур на твердеющий цемент.

Тепловыделение. В процессе твердения цемент выделяет тепло. Если тепло выделяется очень медленно, то это обычно не вызывает возникновения трещин в бетоне. Если же этот процесс протекает сравнительно быстро, то применять данный цемент для возведения массивных сооружений не следует. Количество выделяющегося при твердении тепла можно уменьшить путем подбора соответствующего минералогического состава цемента, а также посредство введения некоторых измельченных активных минеральных и инертных добавок.
Подробнее — выделение тепла при твердении цемента.

Коррозионная стойкость цемента в основном зависит от плотности бетона или раствора и минералогического состава цемента. Коррозионная стойкость бетона уменьшается с увеличением его пористости и с повышением тонкости помола цемента.
Подробнее — коррозия цемента, виды коррозии и борьба цементной коррозией.

Из чего делают цемент | Из чего это сделано

Цемент фасованный в мешки

Цемент является одним из основных строительных материалов. Без цемента нельзя сделать бетон и другие необходимые строительные растворы. Из чего же сделан цемент и почему он обладает такими свойствами?

Цемент — это искусственное неорганическое гидравлическое вяжущее вещество. При взаимодействии с водой, водными растворами солей и другими жидкостями образует пластичную массу, которая затем затвердевает и превращается в камневидное твердое тело.

Цемент обладает способностью набирать прочность во влажных условиях, чем кардинально отличается от некоторых других минеральных вяжущих веществ, таких как: гипс, воздушная известь, которые твердеют только на воздухе.

Марка цемента — условная величина, которая обозначает, что прочность при сжатии будет не ниже обозначенной марки (200, 300, 400, 500, 600).

Цемент получают тонким измельчением клинкера и гипса. Клинкер — продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция.

При измельчении клинкера вводят добавки:

-гипс для регулирования сроков схватывания,

-до 15 % активных минеральных добавок (пиритные огарки, колошниковую пыль, бокситы, пески) для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента.

Обжиг сырьевой смеси проводится при температуре +1450…+1480 °C

По наличию основного минерала цементы подразделяются на:

— романцемент — преобладание белита, в настоящее время не производится;

— портландцемент — преобладание алита, наиболее широко распространён в строительстве;

— глинозёмистый цемент — преобладание алюминатной фазы;

— магнезиальный цемент (цемент Сореля) — на основе магнезита, затворяется водным раствором солей;

— кислотоупорный цемент — на основе гидросиликата натрия , сухая смесь кварцевого песка и кремнефтористого натрия, затворяется водным раствором жидкого стекла.

— биоцемент — производится при помощи биотехнологий.

В подавляющем большинстве случаев под цементом имеют в виду портландцемент и цементы на основе портландцементного клинкера.

Внешний вид цемента

Портландцемент получается при нагревании известняка и глины или других материалов сходного валового состава и достаточной активности до температуры +1450…+1480 °С. Происходит частичное плавление и образуются гранулы клинкера. Для получения цемента клинкер размалывают совместно примерно с 5% гипсового камня.

Типичный клинкер обычно содержит четыре главные фазы, называемые алит, белит, алюминатная фаза и алюмоферритная фаза.

1. Алит является наиболее важной составляющей всех обычных цементных клинкеров, содержание его составляет 50—70 %. Алит относительно быстро реагирует с водой и в нормальных цементах из всех фаз играет наиболее важную роль в развитии прочности. Для 28-суточной прочности вклад этой фазы особенно важен.

2. Содержание белита для нормальных цементных клинкеров составляет 15—30 %. Белит медленно реагирует с водой, таким образом слабо влияя на прочность в течение первых 28 суток, но существенно увеличивает прочность в более поздние сроки.

Через год прочности чистого алита и чистого белита в сравнимых условиях примерно одинаковы.

3. Содержание алюминатной фазы составляет 5—10 % для большинства нормальных цементных клинкеров. Алюминатная фаза быстро реагирует с водой и может вызвать нежелательно быстрое схватывание, если не добавлен контролирующий схватывание агент, обычно гипс.

4. Ферритная фаза составляет 5—15 % обычного цементного клинкера. Скорость, с которой ферритная фаза реагирует с водой, может несколько варьировать из-за различий в составе или других характеристиках, но, как правило, она высока в начальный период и является промежуточной между скоростями для алита и белита в поздние сроки.

Прочность

По прочности цемент делится на марки, которые определяются главным образом пределом прочности при сжатии половинок образцов-призм размером 40×40×160 мм, изготовленных из раствора цемента состава 1:3 с кварцевым песком.

Марки выражаются в числах М200 — М600 (как правило с шагом 100 или 50) обозначающим прочность при сжатии соответственно в 100—600 кг/см² (10—60 МПа).

Определение прочности бетона

Цемент с маркой 600 благодаря своей прочности называется «военным» или «фортификационным» и сто́ит заметно больше марки 500. Применяется для строительства военных объектов, таких как бункеры, ракетные шахты и так далее.

В настоящее время цемент делится на классы по прочности. Основное отличие классов от марок состоит в том, что прочность выводится не как средний показатель, а требует не менее 95 % обеспеченности (то есть 95 образцов из 100 должны соответствовать заявленному классу). Класс выражается в числах 30—60, которые обозначают прочность при сжатии (в МПа).

Для лучшего понимая из чего сделан цемент рекомендую посмотреть фрагмент передачи «Как это сделано» про производство цемента:

Состав цемента: компоненты, пропорции и соотношение

Сложно найти более востребованный строительный материал, чем цемент. Он широко применяется практически во всех отраслях строительной индустрии, да и в обустройстве жилища и подворья тоже. Поэтому классическое соотношение, в котором цемент составляет одну часть, а песок три, знают все. Если в этот состав добавить еще и необходимую часть воды, то получится раствор, который применяется, например, для штукатурки.

Оглавление:

1. Типы цементов по химическому составу
2. Маркировка в соответствии с прочностью
3. Другие виды маркировки

В цемент обычно входит меленый клинкер, а также гипс, глина, известняк, уголь и другие минеральные вещества. Характеристики, которыми обладает эта смесь, определяют пропорции, в которых входят в нее те или иные компоненты.

Если дать краткое определение, то цемент — это общее название целой группы вяжущих веществ, которые твердеют после смешивания с водой, не теряя потом полученной твердости.

Химический состав различных видов

В зависимости от того, какой состав имеет та или иная смесь измельченных минералов, какие дополнительные компоненты и добавки в нее входят, каково их соотношение, цемент делят на следующие группы:

• портландцемент;
• пуццолановый;
• шлаковый;
• глиноземистый;
• романоцемент;
• смешанный с наполнителями;
• магнезиальный;
• специальный (кислотоупорный).

Некоторые виды имеют множество подвидов. Например, группа, которую объединяет название портландцемент, включает в себя алюмоферритный, алюминатный, ферритный, белитовый, алитовый.

Что входит в состав различных групп?

О том, из чего состоит цемент, можно написать не одну большую книгу. Как уже указывалось, цемент – лишь общее название огромной группы строительных материалов, которые объединяет не столько состав (входящие в них компоненты и их соотношение), сколько предназначение.

Химический состав некоторых групп цементов в общих чертах описан ниже.

1. Портландцемент – это смесь, в которую входят продукты тонкого размола клинкера и гипса. Именно гипс и является основным вяжущим веществом. С химической точки зрения – это смешанный в определенной пропорции сульфат кальция с разнообразными силикатами кальция. Доля последних может составлять до восьмидесяти процентов. Исходное сырье, из которого производится портландцемент, представляет собой субстанцию, состоящую из известняка (до 78 %) и глин (до 25 %).

2. Глиноземистый представляет собой смесь клинкера, бокситов и других минералов. Состав по массе: от трети до половины оксида алюминия, от 35 до 45 % оксида кальция, от 5 до 10 % оксида кремния и до 15 % оксидов железа. Пропорции этих компонентов определяют свойства глинозёмистого раствора. Применяется он как в качестве самостоятельного вяжущего вещества, так и в качестве добавки к другим видам.

3. Романоцемент. Это смесь, в состав которой, кроме клинкера, входят мергели, как известняковые, так и магнезиальные. Содержание в нем оксида алюминия и кремнезема не должно быть ниже четверти по весу.

4. Магнезиальный. В него обязательно входит оксид магния, а также хлорид магния и сульфат магния в качестве затворителей. Последний используется реже и, главным образом для того, чтобы достичь повышенной устойчивости к воздействию воды. Применение определяется повышенной прочностью, а также способностью быстро схватываться и твердеть. Из комбинации магнезиального цемента в определенной пропорции с другими веществами получаются очень прочные полы. Из него же делают облицовочные материалы, точильные камни, абразивные круги, жернова, лестничные ступени и другие изделия, которые обычно работают под большой нагрузкой.

К магнезиальным относится и так называемый цемент Сореля, состав которого был разработан еще в позапрошлом веке французским ученым Станиславом Сорелем.

5. Кислотоупорный состоит из жидкого стекла, которое представляет собой водный раствор силиката натрия. Наполнителями служат устойчивые к воздействию внешней среды минералы, в том числе кварциты и кварц. Использование кремнефтористого натрия способствует повышению скорости затвердевания, а также его стойкости к воздействию воды. Применяют для возведения сооружений, которые подвергаются активному воздействию агрессивных факторов. Например, башни, резервуары на предприятиях химической промышленности.

6. Цемент, смешанный с наполнителями, условно можно отнести к отдельной группе, поскольку по составу он сильно отличается от других видов.

Марки

Маркировка определяется прочностными характеристиками получившегося бетона. Для определения марок берут состав, смешанный в пропорции один к трем (одна часть материала и три части чистого кварцевого песка). Смесь в таком соотношении разбавляют водой и создают из нее небольшие блоки следующих размеров:

• длина: 16 см,
• ширина и высота: по 4 см.

После отвердения полученные изделия испытывают с различной периодичностью. Блоки сдавливают на специальном оборудовании и определяют их прочность. Максимальная прочность проявляется после четырех и более недель просушки испытательного блока. В зависимости от полученных результатов вещество относят к определенной марке.

Наименее устойчивая смесь получает маркировку М100. Это значит, что испытательный блок выдержал давление до 10 МПа, или до 100 килограмм на сантиметр квадратный. Слишком подробно не маркируют, в стандартах большинства стран мира прописан шаг в сто единиц. Но достаточно часто встречается и шаг в пятьдесят единиц.

Наиболее прочным считается вещество марки М600. Сфера его применения – особо прочные сооружения военного и промышленного назначения. Смесь М600 с различными добавками и наполнителями в определенном соотношении позволяет создавать объекты, способные выдержать прямое попадание очень мощной бомбы. Соответствует качеству и цена. Он намного дороже, чем довольно высокопрочный М500.

В гражданском строительстве и в производстве многих материалов используют в основном, пожалуй, марки М300-М500. Этого диапазона прочности хватает для того, чтобы можно было возводить сооружения и создавать изделия с нужными характеристиками.

Другие виды маркировки

Кроме марок по прочности существуют также и марки по составу. Так, аббревиатура ПЦ означает нахождение в таре портландцемента. Аббревиатура ШПЦ – это шлакопортландцемент. Латинские буквы и цифры указывают на состав такого материала. Речь идет о массовом количестве клинкера и шлака.

Отдельная маркировка указывает на то, какое количество различных добавок содержится в составе:

• к примеру, если на мешке с вяжущим материалом написано Д15, это значит, что в нем имеется 15 % определенных добавок.
• буквы ПЛ указывают на содержание пластификаторов, которые, значительно увеличивают срок его хранения. Быстротвердеющий обозначается буквой Б.
• для обозначения водонепроницаемого используют аббревиатуру ВРЦ.

Существует также множество других видов маркировки, указывающих на те или иные свойства, наличие в нем разнообразных добавок и наполнителей.

Из чего сделан цемент? — О цементе инфо

Цемент – это основной вяжущий материал, известный уже в древности, без которого сложно представить современное строительство. Многие люди, связанные со строительной отраслью, задаются вопросом, как производители цемента осуществляют процесс производства этого природного вяжущего.

Цемент – это гидравлическое вяжущее, главная особенность которого – затвердевание при контакте с водой. Этот процесс связывания используется при производстве кладочных растворов или бетонных смесей, которые также включают заполнители, которые действуют как наполнители. Цемент получают из природных материалов, таких как известняк, мергель, мергель или глинистые минералы, которые добываются на карьерах.

Как продвигается процесс производства цемента?

Производители цемента cementu.com обычно размещают свои заводы в непосредственной близости от выработок природных материалов. Это определенно облегчает логистику, связанную с процессом создания. Производство цемента из добытых полезных ископаемых начинается с измельчения материала в дробилке и отделения нежелательных примесей.

Затем материал измельчают в мельнице, и полученный шлам сушат для подачи в печь и термической обработки, затем охлаждают и хранят в силосах. В результате этого процесса образуется цементный клинкер – основной цемент сборного железобетона. В такой подготовленный цементный клинкер добавляют другие материалы, например доменный шлак, и снова измельчают, что позволяет получить конечный продукт – цемент. В зависимости от количества и типа материалов, добавленных в цементный клинкер,

Какие виды цемента предлагают производители?

В зависимости от состава, используемого производителем, можно выделить несколько видов цемента. Есть пять типов обычного цемента:

Портландцемент на 95-100% состоит из портландского клинкера – самого популярного цементного клинкера, который получают из сырья, содержащего в основном карбонат кальция и алюмосиликаты. Из-за низкого содержания добавок, не превышающего 5%, его иногда называют чистым цементом. Отлично работает в условиях низких температур. Портландцемент с добавками, содержащий, помимо портландского клинкера, другие компоненты, превышающие 5% от веса цемента, относится к следующей категории. Это самый популярный вид цемента, обычно используемый при приготовлении кладочных и штукатурных растворов.

Другой вид – металлургический цемент, состоящий из портландского клинкера и гранулированного доменного шлака (не менее 36%) с добавлением сульфата кальция. Это цемент, обладающий высокой устойчивостью к коррозионным воздействиям.

Пуццолановый цемент очень похож на металлургический, но вместо доменного шлака он содержит летучую золу (зола, которая является отходами от сжигания угля на электростанциях). Свойства обоих цементов очень похожи.

Последний вид – это многокомпонентный цемент, состоящий из 20-64% клинкера и 18-50% гранулированного доменного шлака, остальное – другие добавки.

Основы: из чего делают цемент и состав марки М400

Мало какое строительство обходится без применения цементных смесей – начиная от фундамента и заканчивая отделочными работами. Производство капитальных бетонных элементов также основано на вяжущих компонентах, поэтому знание технологии их производства и параметров сырьевого материала обеспечивают надежность строительных процессов.

Из чего делают основные виды и составы цементов в производственных масштабах

 

Основой цементной смеси по-прежнему является клинкер, который получается в процессе высокотемпературного обжига глины и известняка с добавлением небольшого процента гипса. В дальнейшем клинкерные гранулы посредством тонкого измельчения приводятся в порошковое состояние. От качества базового материала зависят главные свойства портландцемента – прочность и скорость ее формирования, а также устойчивость к агрессивным средам.

В производственных масштабах не только цемент марки М400 и технические характеристики его компонентов в процессе изготовления постоянно находятся под контролем – все виды растворов регулярно инспектируются. Формула химического состава готовой смеси выглядит следующим образом:

• Оксид кальция (СаО) – 67 %.
• Диоксид кремния (SiO2) – 22%.
• Окись алюминия (Al2O3) – 5%.
• Оксид железа (Fe2O3) – 3%.
• Другие элементы – 3%.

Взаимодействуя с водой, клинкерные минералы образуют новые соединения – гидраты, которые, в свою очередь, создают цементный камень. В зависимости от предназначения и наличия минеральных добавок цементные смеси делятся на следующие виды:

• Портландцемент (ПЦ).
• Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ).
• Гидрофобный портландцемент (ГФ).
• Сульфатостойкий портландцемент (СС).
• Пластифицированный портландцемент (ПЛ).
• Белый и цветные портландцементы (БЦ).
• Шлакопортландцемент (ШПЦ).
• Пуццолановый портландцемент (ППЦ).
• Расширяющиеся цементные смеси.

Особое внимание стоит уделить пластифицированному составу строительного цемента, а также, из чего его делают в промышленных масштабах. Дело в том, что его повышенная текучесть обеспечивает качественное уплотнение при формировании изделий из бетона.

В смеси традиционно присутствуют клинкер и гипс, но в совместном помоле участвует и активная добавка. В ее качестве применяют концентраты сульфитно-спиртовой барды в количестве 0,2% от веса. Отличия от других видов портландцемента заключаются в более высокой морозостойкости и сопротивляемости коррозийным процессам, а также повышенной прочности.

 

Базовые технические характеристики цементных смесей и цемента М400 в частности

Для оценки качественных параметров цементных составов используется маркировка, указывающая на определенные свойства материала. Рассмотрим основные величины:

• Прочность на сжатие – один из главных параметров, демонстрирующий способность 1 см³ готового бетона после 28-дневной выдержки противостоять разрушению под воздействием определенного веса. Например, кубический сантиметр, изготовленный из портландцемента марки М400, держит нагрузку в 400 кг.
• Зернистость помола – указывает удельную поверхность частиц, входящих в 1 кг сухой цементной смеси, в среднем находится в пределах 3 000-3 200 кг/ м³. Чем меньше этот показатель, тем крепче будет бетон после затвердения.

• Морозостойкость – демонстрирует способность готового цементного камня противостоять циклам замораживания/оттаивания и зависит от размера внутренних капилляров. Данный фактор зависит от того, из чего делают морозостойкий состав цемента – обычно это сульфатостойкие или алитовые смеси. Наименее способны противостоять перепадам температуры пуццолановые и шлаковые потртландцементы.
• Скорость застывания – определенный отрезок времени для полноценного формирования структуры. По нормативам ГОСТ период схватывания должен наступать не ранее 45 минут, а окончательный срок застывания – не позднее 12 часов. Регулирование сроков осуществляется на стадии приготовления сухой смеси путем уменьшения или увеличения процентного содержания гипса (1,5-3,5%).
• Густота – характеризует необходимое количество воды для затворения раствора в процентном соотношении к массе сухой смеси. В зависимости от химико-минералогического состав клинкерной массы показатель находится в пределах 22-28 %.
• Равномерность изменения объемной составляющей – показатель изменений объема камня, выраженный в степени усадки или расширения в его твердой фазе. Большинство портландцементов допускает колебание первоначальных размеров в пределах 3-10 мм.
• Тепловыделение – процесс выделения тела при гидратации цементного раствора. В результате неравномерного охлаждения и нагрева бетона в массе бетона появляются векторы напряжения, которые могут вызвать трещины покрытия. Снижение экзотермических явлений достигается при помощи количественного увеличения люмоферритов кальция и двухкальциевого силиката.
• Набухание и усадка – эта техническая характеристика обуславливает способность цемента М400 и бетона изменять свой объем в зависимости от химических процессов, проходящих при гидратации. Набухание приводит к увеличению общей массы камня в пределах 3-5%. Усадка происходит в результате потери воды. Скорость усадочных процессов возникает при уменьшении влажности и может привести к появлению микротрещин.

 

Параметры смеси марки 400

Этот материал является чуть ли не базовым в строительстве. Его универсальность обусловлена приемлемыми параметрами и экономической рациональностью:

• Выдерживает нагрузки до 400 кг/см².
• Содержание гипса – не более 5%.
• Содержание активных добавок – 0-20%.
• Водопотребность – 22-26%.
• Срок застывания – 10-12 часов.

Основные разновидности смеси:

• Марка 400 Д0 – для устройства бетонных конструкций, контактирующих с пресными и минеральными водами.
• Марка 400 Д5 – минеральные добавки, находящиеся в растворе, обеспечивают его высокие водостойкие и антикоррозионные параметры. Его используют при производстве плит, фундаментов и др.
• Марка 400 Д20 (Д20Б) – обладает высокой прочностью уже на начальном этапе затвердевания. Служит для производства ЖБ-конструкций сборного типа, а также тротуарных и дорожных плит.

Коротко

Многими начинающими застройщиками игнорируется изучение качественных свойств цементной смеси – их интересует только цена материала. Между тем некоторые недобросовестные производители не соблюдают технологию производства. Специалисты рекомендуют обходить стороной строительные компоненты, стоимость которых ниже рыночной на 15-20%. Это особо важно при организации цементно-песчаной стяжки в частном домостроительстве.

Также следует грамотно подобрать соответствующий вид материала, необходимый для проведения определенных работ. Не нужно стесняться требовать у продавца документацию на цементную продукцию, а также визуально проверять ее качество.
 

 

Поделиться в социальных сетях

Как производится цемент

Портландцемент является основным ингредиентом бетона. Бетон образуется, когда портландцемент образует пасту с водой, которая связывается с песком и камнем, чтобы затвердеть.

Цемент производится с помощью строго контролируемой химической комбинации кальция, кремния, алюминия, железа и других ингредиентов.

Обычные материалы, используемые для производства цемента, включают известняк, ракушечник, мел или мергель в сочетании со сланцем, глиной, сланцем, доменным шлаком, кварцевым песком и железной рудой.Эти ингредиенты при нагревании при высоких температурах образуют каменное вещество, которое измельчается в мелкий порошок, который мы обычно называем цементом.

Каменщик Джозеф Аспдин из Лидса, Англия, впервые изготовил портландцемент в начале XIX века, сжигая порошкообразный известняк и глину в своей кухонной печи. С помощью этого грубого метода он заложил основу отрасли, которая ежегодно буквально перерабатывает горы известняка, глины, цементной породы и других материалов в порошок, настолько мелкий, что он может проходить через сито, способное удерживать воду.

Лаборатории цементных заводов проверяют каждый этап производства портландцемента путем частых химических и физических испытаний. Лаборатории также анализируют и тестируют готовый продукт, чтобы убедиться, что он соответствует всем отраслевым спецификациям.

Самый распространенный способ производства портландцемента — сухой. Первым шагом является добыча основного сырья, в основном известняка, глины и других материалов. После добычи порода дробится. Это включает в себя несколько этапов.Первое дробление уменьшает размер камня до максимального размера около 6 дюймов. Затем порода поступает на вторичные дробилки или молотковые дробилки для измельчения примерно до 3 дюймов или меньше.

Дробленая порода смешивается с другими ингредиентами, такими как железная руда или летучая зола, измельчается, смешивается и подается в цементную печь.

Цементная печь нагревает все ингредиенты примерно до 2700 градусов по Фаренгейту в огромных стальных цилиндрических вращающихся печах, облицованных специальным огнеупорным кирпичом. Обжиговые печи часто достигают 12 футов в диаметре — достаточно большого размера, чтобы вместить автомобиль, и во многих случаях больше, чем высота 40-этажного здания.Большие печи устанавливаются с небольшим наклоном оси от горизонтали.

Тонко измельченное сырье или суспензия подается в верхний конец. На нижнем конце — ревущий взрыв пламени, произведенный точно контролируемым сжиганием порошкообразного угля, нефти, альтернативных видов топлива или газа с принудительной тягой.

По мере того, как материал движется через печь, определенные элементы уносятся в виде газов. Остальные элементы объединяются, образуя новое вещество, называемое клинкером.Клинкер выходит из печи в виде серых шариков, размером с мрамор.

Клинкер выгружается раскаленным из нижнего конца печи и обычно доводится до рабочей температуры в различных типах охладителей. Нагретый воздух из охладителей возвращается в печи, что позволяет сэкономить топливо и повысить эффективность горения.

После охлаждения клинкера цементные заводы измельчают его и смешивают с небольшим количеством гипса и известняка. Цемент настолько мелкий, что в 1 фунте цемента содержится 150 миллиардов зерен.Теперь цемент готов к транспортировке компаниям по производству товарного бетона для использования в различных строительных проектах.

Хотя сухой процесс является наиболее современным и популярным способом производства цемента, в некоторых печах в США используется мокрый процесс. Эти два процесса по сути схожи, за исключением мокрого процесса, когда сырье измельчается с водой перед подачей в печь.

Из чего сделан цемент?

Опубликовано 15 января, 2019

Он составляет фундамент строений, поддерживает небоскребы в вертикальном положении и затвердевает до огромной прочности за считанные дни.Он использовался со времен Римской империи для создания прочных дорог, герметизации хранилищ воды и склеивания огромных блоков. О чем мы говорим? Цемент, который является основным связующим веществом в бетоне. Но из чего сделан цемент? Каков процесс, который превращает эти природные материалы в прочную матрицу, связывающую мир воедино? Вот краткий обзор того, как это работает:

• Цемент производится из строго контролируемой химической комбинации кальция, кремния, алюминия, железной руды и других ингредиентов, включая летучую золу, небольшое количество гипса, известняка и глины.
• Инструменты, используемые при производстве портландцемента, включают цементную печь, вращающиеся печи, сита, способные удерживать воду, и многие другие части оборудования в процессе.
• Точный процесс производства цемента зависит от типа создаваемого цемента, но, как правило, на цементном заводе сырье измельчается и измельчается до мелкого порошка, который может проходить через сито, способное удерживать воду.
• На цементном заводе порошкообразные материалы затем загружаются в печь, нагреваются до чрезвычайно высоких температур, около 2700 градусов по Фаренгейту, а затем сбиваются в огромных цилиндрических вращающихся печах, чтобы материалы перемешивались, пока они горячие.
• Вращающаяся печь для обжига цемента — это огромное оборудование, до 12 футов в диаметре и более 400 футов в длину. У него внутри огромный стальной цилиндр, облицованный огнеупорным кирпичом особого типа, и он установлен на оси, которая немного наклонена от истинного горизонтального подшипника.
• Сырье начинается с верхнего конца вращающейся печи, и когда оно достигает нижнего конца, при точно контролируемых условиях происходит ревущий взрыв пламени от сжигания порошкообразного угля, нефти, газа или других видов топлива.
• В процессе прохождения через печь элементы выделяются газом, в то время как оставшиеся элементы объединяются, образуя другое вещество, называемое клинкером, которое выходит из печи в виде раскаленных серых шариков размером с мрамор.
• Затем клинкер отжигают в процессе медленного охлаждения в нескольких камерах, при этом нагретый воздух из этих камер возвращается в печь для экономии топлива и повышения эффективности.
• После охлаждения клинкер измельчается на цементном заводе и смешивается с небольшим количеством гипса или известняка, после чего он готов к продаже домовладельцам, строительным бригадам и компаниям по производству товарных смесей.
• Добавляемые материалы часто влияют на тип создаваемого цемента, а такие ингредиенты, как летучая зола, замедляют время схватывания и облегчают работу жарким летом, а ускорители ускоряют процесс в холодную погоду.

Теперь, когда вы лучше понимаете, из чего сделан цемент, вы можете лучше понять весь процесс и материалы, которые в него входят. Если вы подумываете о новом цементном или бетонном проекте и вам нужны инструменты, компания BN Products готова вам помочь.Вот что мы можем предложить.

Понравился этот пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Как производят цемент и бетон

Цемент — важнейший ингредиент бетона. Это мелкий порошок, который действует как клей, скрепляющий бетон при смешивании с водой, песком и заполнителями.

Цемент производится путем нагревания точной смеси мелкоизмельченного известняка, глины и песка во вращающейся печи до температуры, достигающей 1450ºC.Это приводит к производству цементного клинкера, промежуточного продукта при производстве цемента. Цементный клинкер выходит из печи, охлаждается, а затем тонко измельчается для получения порошка, известного как цемент. На топливо, сжигаемое для обогрева печи, приходится около 40% выбросов при производстве цемента. Остальные 60% — это «технологические выбросы», т. Е. Когда известняк перегрет, он высвобождает атомы углерода и образует в печи CO ₂ , которые практически невозможно восстановить. Канадская цементная и бетонная промышленность применяет ряд инновационных мер для дальнейшего сокращения выбросов углекислого газа.

Цемент — лишь небольшая часть рецептуры бетона, обычно составляя от 7% до 10% бетонной смеси. Другими основными компонентами бетона являются песок, гравий (мелкий и крупный заполнитель) и вода.

Химические вещества, называемые добавками, иногда добавляют на стадии производства бетона для улавливания воздуха, удаления воды, изменения вязкости и изменения других эксплуатационных свойств. Производители улучшают процесс склеивания цемента на стадии производства бетона с помощью дополнительных вяжущих материалов (SCM), которые поступают из потоков промышленных отходов.

Основные ингредиенты цемента (известняк, песок и глина) и бетона (цемент, смешанный с песком, гравием и водой) являются одними из наиболее широко доступных сырьевых материалов на Земле.

Цементный порошок		Основные ингредиенты бетона: (цемент, смешанный с песком, гравием и водой)		Доля различных ингредиентов в типичной бетонной смеси

Из чего сделан цемент и как он используется в строительстве?

Из каких материалов состоит цемент?

Есть много материалов, из которых состоит цемент, но наиболее распространенными являются:

Однако цемент можно комбинировать с мергелем, песком и железной рудой (в зависимости от требуемого использования).При нагревании вышеуказанные компоненты образуют твердое камнеподобное вещество, которое затем тонко измельчается в порошкообразное вещество, известное как цемент!

Как производится цемент?

В современном строительстве цемент производится в лабораториях и проходит ряд строгих химических и физических испытаний, чтобы убедиться, что он соответствует всем спецификациям, связанным со строительством. Большинство компаний, производящих цемент, будут использовать так называемый сухой метод. Этот тип производства включает в себя измельчение сырья (преимущественно известняка и глины) до полной формы.Затем он смешивается с другими материалами, включая железную руду, песок и летучую золу, а затем помещается в печь.

Когда цемент загружается в печь

Обжиговые печи

обычно устанавливаются на температуру около 2700 градусов по Фаренгейту, чтобы эффективно приступить к работе с цементом. Большинство традиционных печей имеют диаметр примерно 10-14 футов, а некоторые промышленные печи достигают высоты 50-этажных зданий. Печь состоит из двух частей: верхней и нижней. В верхнюю часть вставляется мелко измельченный материал, который взрывается пламенем, возникающим в нижнем конце.

Во время горения материала в печи некоторые элементы сгорают и превращаются в газы, и образуется новое вещество, известное как клинкер. Клинкер выглядит как маленькие серые шарики, которые отфильтровываются из нижней части печи, а затем охлаждают до приемлемой температуры. После охлаждения клинкер измельчается и смешивается с гипсом и известняком и теперь готов к использованию в любом бетонном строительном проекте.

Интересный факт

Знаете ли вы, что цемент измельчается настолько мелко, что каждый 1 фунт цемента содержит 150 миллиардов зерен?

Хотя сухой процесс является наиболее современным и популярным способом производства цемента, в некоторых печах в США используется мокрый процесс.Эти два процесса по сути схожи, за исключением мокрого процесса, когда сырье измельчается с водой перед подачей в печь.

Почему мы используем портландцемент?

Портландцемент остается наиболее распространенным типом цемента на строительном рынке. Он создается с использованием описанных выше методов, из основных материалов, включая известняк и глину в печи (это связующие материалы). Портландцемент обычно бывает двух цветов; серый и белый. Примерно в начале 19 века известь уступила место цементу, так как она принесла с собой ряд преимуществ:

• Более быстрое время схватывания
• Цемент имеет свойства, позволяющие ему схватываться под водой (известь не затвердевает)
• Цемент затвердевает быстрее, чем известь
• Цемент также набирает прочность намного раньше, чем известь

Одна из основных причин, по которой мы все еще используем портландцемент сегодня, — это его исключительные связывающие свойства.Портландцемент способен обеспечивать прочность конструктивных элементов, он намного прочнее при сжимающих нагрузках и может использоваться как в цементном растворе, так и в бетоне. Это основной ингредиент для раствора и бетона.

Как цемент используется в бетоне

Как известно, бетон состоит из гравия и песка (заполнителей), цемента, воды и воздуха. Вместе цемент и бетон работают вместе, создавая прочные конструкции, образуя бетонные полы для целых зданий. Бетон также можно отлить в любую форму.Бетон является самым популярным строительным материалом во всем мире и используется в качестве несущего элемента (термин, который относится к использованию одного или нескольких прямоугольных элементов для поддержки значительных структурных нагрузок на конструкции).

Для чего используется цемент?

Цемент чаще всего используется при строительстве крупных объектов как на бытовом, так и на промышленном уровне. От строительства стен, полов и крыш в вашем доме до строительства школ, автостоянок, больниц и даже плотин.Бетон является одним из самых универсальных материалов в строительной отрасли, и его можно смешивать и создавать для удовлетворения практически любых требований, будь то облицовка бассейна дома или строительство школы.

Альтернативы портландцементу

Существуют материалы, которые можно использовать вместо портландцемента, к ним относятся:

• Летучая зола (побочный продукт угольных электростанций)
• Рисовая шелуха
• Шлак доменный гранулированный
• Мелочь известняковая

Различные виды цемента

Ниже мы подробно описали различные типы цемента и их применение:

Цемент ПВХ — Цемент ПВХ обычно предназначен для различных нужд дренажа и водопровода.ПВХ идеально подходит для фильтрации сточных вод и любых отходов.

Асфальтобетон — используется в основном для смесей для дорожных покрытий. Он состоит из 5% асфальтобетонного цемента и 95% заполнителей, которые в основном состоят из песка и гравия. Асфальтовый цемент чрезвычайно опасен, поэтому его необходимо выслушивать и смешивать с агграстом на сертифицированном заводе по производству смесей.

Цементные плиты — состоят из цемента, содержащего целлюлозу. Плиты обычно используются в качестве облицовочной плитки и предпочтительнее гипса, покрытого бумагой.Плитка обычно используется в местах, подверженных воздействию воды, поэтому важно установить водостойкий щит. Цементные плиты отлично справляются с этой задачей.

Fire Cement — термостойкий цемент на основе замазки, который используется для герметизации швов в горячих зонах (например, в печах). Огнеупорный цемент также используется при креплении огнеупорных кирпичей.

Цемент костный — цемент костный не имеет отношения к строительству. Костные цементы существуют уже давно и используются в ортопедической хирургии.

Фиброцемент — композитный материал, сочетающий цемент с целлюлозными волокнами. Он используется как в бытовом, так и в промышленном строительстве, обычно для кровли зданий. Большинство фиброцементных плит предварительно окрашены (или окрашены), но если это не так, вы можете сделать это после того, как они будут установлены.

Зеленый цемент — этот вид цемента изготавливается из кальцинированной глины и порошкообразного известняка. Как следует из названия, у зеленого цемента есть производственный процесс, который снижает выбросы углерода.Мало того, зеленый цемент обладает повышенной механической прочностью.

Гидравлический цемент — тип цемента, который изготавливается из известняка, гипса и глины, обожженных при очень высоких температурах. Результат — гидравлический цемент. Сохнет очень быстро, всего за несколько минут. В случае негидравлического цемента здесь используется другой подход к затвердеванию, и может потребоваться до одного месяца или более, прежде чем его можно будет использовать.

Цемент каучуковый — в строительстве не используется; резиновый клей используется для склеивания и переплета таких предметов, как книги и фотографии.Это клейкий материал с гибкой связкой.

Белый цемент — очень прочный вид цемента, который в основном используется для обеспечения потрясающих и последовательных вариантов дизайна. Это декоративный цемент, который используется в основном в домашних условиях, особенно в архитектурном бетоне.

Цемент — лучший строительный материал?

Цемент, безусловно, является одним из самых популярных строительных материалов во всем мире и очень универсален, что делает его фантастическим вариантом практически для любого домашнего или промышленного строительства.Цемент также является одним из самых экономичных строительных материалов, и потребность в ремонте зачастую очень низка. Тем не менее, цемент больше всего выигрывает, когда он сочетается с бетоном. Хотя цемент очень прочен, бетон прочнее, поскольку в нем используется цемент как часть процесса агрегирования.

Мы написали статью о том, что такое бетон и почему он так важен в строительной отрасли.

Нужна помощь в закладке промышленной или коммерческой собственности? Связаться со специалистами

Заказчикам, выполняющим крупномасштабные строительные проекты, могут помочь наши подрядчики по бетону.Наша команда с более чем 40-летним опытом работы может построить потрясающий бетонный пол для вашей собственности для профессионального монтажа бетонных полов как на бытовом, так и на промышленном уровне. Мы специализируемся на полированных и промышленных бетонных полах, а также на композитных металлических настилах.

Выберите от полированного бетона для потрясающей, долговечной отделки больших внутренних помещений, промышленного бетона, автостоянок и других зон с интенсивным движением до композитных металлических настилов для укладки фундамента из вашего бетона.Наши услуги по укладке бетонных полов распространяются по всей Великобритании, от укладки бетона на многоэтажных автостоянках и складах до установки потрясающих полированных бетонных полов в университетах на всю жизнь.

Наши услуги разработаны, чтобы быть быстрыми, эффективными и обеспечивать долгосрочные результаты для вашей коммерческой недвижимости. Когда вы будете готовы связаться с нами, просто введите свои данные и запрос в нашу контактную форму или позвоните нам по указанному выше номеру.

цемент | Определение, состав, производство, история и факты

Цемент , в общем, клейкие вещества всех видов, но в более узком смысле связующие материалы, используемые в строительстве и гражданском строительстве.Цементы этого типа представляют собой мелкоизмельченные порошки, которые при смешивании с водой затвердевают до твердой массы. Отверждение и затвердевание являются результатом гидратации, которая представляет собой химическую комбинацию цементных смесей с водой, которая дает субмикроскопические кристаллы или гелеобразный материал с большой площадью поверхности. Из-за их гидратирующих свойств строительные цементы, которые схватываются и затвердевают даже под водой, часто называют гидравлическими цементами. Самый важный из них — портландцемент.

процесс производства цемента

Процесс производства цемента, от дробления и измельчения сырья до обжига измельченных и смешанных ингредиентов, до окончательного охлаждения и хранения готового продукта.

Encyclopædia Britannica, Inc.

В этой статье рассматривается историческое развитие цемента, его производство из сырья, его состав и свойства, а также проверка этих свойств. Основное внимание уделяется портландцементу, но также уделяется внимание другим типам, таким как шлакосодержащий цемент и высокоглиноземистый цемент. Строительный цемент имеет общие химические составляющие и технологии обработки с керамическими изделиями, такими как кирпич и плитка, абразивные материалы и огнеупоры.Подробное описание одного из основных применений цемента см. В статье «Строительство зданий».

Применение цемента

Цемент может использоваться отдельно (т.е. «в чистом виде» в качестве затирочного материала), но обычно используется в растворе и бетоне, в которых цемент смешан с инертным материалом, известным как заполнитель. Строительный раствор представляет собой цемент, смешанный с песком или щебнем, размер которого должен быть менее примерно 5 мм (0,2 дюйма). Бетон представляет собой смесь цемента, песка или другого мелкого заполнителя и крупного заполнителя, который для большинства целей составляет от 19 до 25 мм (0.От 75 до 1 дюйма), но крупный заполнитель может также достигать 150 мм (6 дюймов), когда бетон помещается в большие массы, такие как дамбы. Растворы используются для связывания кирпичей, блоков и камня в стенах или для визуализации поверхностей. Бетон используется для самых разных строительных целей. Смеси грунта и портландцемента используются в качестве основы для дорог. Портландцемент также используется при производстве кирпича, черепицы, черепицы, труб, балок, шпал и различных экструдированных изделий.Продукция собирается на заводах и поставляется готовой к установке.

бетон

Заливка бетона в фундамент дома.

Karlien du Plessis / Shutterstock.com

Производство цемента чрезвычайно широко распространено, поскольку бетон сегодня является наиболее широко используемым строительным материалом в мире.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Различия между цементом, бетоном и строительным раствором

Термины «цемент», «бетон» и «строительный раствор» могут сбивать с толку мастеров, которые могут смешать их все вместе как грязные вещества, используемые в кирпичной кладке, которые затвердевают, образуя плоскую поверхность или связывая один объект с другим.Эти термины часто используются как синонимы — и неточно. Хотя эти термины часто используются как синонимы, цемент, бетон и раствор на самом деле представляют собой три совершенно разных материала:

• Цемент — это мелкодисперсный вяжущий порошок, который никогда не используется отдельно, но является компонентом как бетона, так и строительного раствора, а также штукатурки, затирки для плитки и тонкого клея.
• Раствор состоит из цемента, мелкого песка и извести; используется как связующий материал при строительстве из кирпича, бруса и камня.
• Бетон — очень прочный конструкционный строительный материал, состоящий из цемента, песка и более крупного заполнителя (гравия).

Цемент

Цемент является связующим элементом как в бетоне, так и в растворе. Он обычно состоит из известняка, глины, ракушек и кварцевого песка, причем известняк является наиболее распространенным ингредиентом. Эти материалы измельчаются и комбинируются с другими ингредиентами (включая железную руду), а затем нагреваются примерно до 2700 F. Этот материал, называемый клинкером , измельчается в мелкий порошок и упаковывается для смешивания различных цементных строительных материалов, включая строительный раствор. и бетон.

Вы можете увидеть цемент, называемый портландцементом. Это потому, что он был впервые изготовлен в 1800-х годах в Англии каменщиком Джозефом Аспдином из Лидса, который сравнил цвет с камнем из карьеров на острове Портленд у побережья Англии.

Сегодня портландцемент остается наиболее распространенным типом цемента, используемым в строительных материалах. Это тип «гидравлического» цемента, что просто означает, что он схватывается и затвердевает при смешивании с водой.

Строительная фотография / Avalon / Getty Images

Бетон

Бетон — это законченный строительный материал, используемый для изготовления фундаментных стен, бетонных плит, террас и многих других каменных конструкций.Он уникально универсален, потому что сначала представляет собой простую сухую смесь, затем становится гибким, полужидким материалом, способным принимать любую форму или форму, и который при высыхании превращается в твердый, как скала, материал, который мы называем бетоном. Во многих бетонных конструкциях металлическая арматура, такая как проволочная сетка или арматура, добавляется для повышения прочности и минимизации растрескивания, которое может возникнуть в твердом бетоне.

Бетон состоит из цемента, песка и гравия или другого мелкого и крупного заполнителя. Добавление воды активирует цемент, который является элементом, ответственным за связывание смеси с образованием твердого вещества.

Вы можете купить готовые бетонные смеси в мешках, в которых сочетаются цемент, песок и гравий, так что все, что вам нужно сделать, это добавить воды. Они полезны для небольших проектов, таких как закрепление столбов забора или строительство небольших площадок. Для больших проектов вы можете купить мешки с цементом и самостоятельно смешать их с песком и гравием, используя тачку или другую большую емкость; или вы можете заказать предварительно смешанный бетон, доставленный грузовиком (обычно называемый «товарный бетон»).

Чайяпорн Баокау / Getty Images

Миномет

Строительный раствор — это еще один строительный материал, состоящий из цемента, который в данном случае смешан с мелким песком и водой с добавлением извести для повышения долговечности продукта.Добавление воды в эту смесь активирует цемент, так что он затвердевает или затвердевает, как и в случае с бетоном. Раствор не так прочен, как бетон, и обычно не используется в качестве единственного строительного материала. Скорее, это «клей», который скрепляет кирпичи, бетонные блоки, камень и другие кладочные материалы.

Чайяпорн Баокау / Getty Images

Раствор обычно продается в мешках в предварительно смешанной сухой форме, которую вы смешиваете с водой. Его также можно смешать на месте с помощью бетономешалки или просто смешать лопатой или мотыгой в тачке или смесительной ванне.Существует множество различных типов строительных растворов, предназначенных для различных целей. При работе с кирпичом и другими элементами кладки важно использовать правильный тип раствора для кладки, так как некоторые растворы слишком твердые для некоторых типов кладки и могут треснуть при неправильном использовании.

Grout — это аналогичный продукт, который можно рассматривать как форму строительного раствора, но без добавления извести. Раствор имеет более высокое содержание воды, что позволяет ему течь и заполнять промежутки между керамической и каменной плиткой.Из-за высокого содержания воды затирка не является вяжущим материалом, а служит лишь для заполнения зазоров.

Thin-set — это родственный продукт, состоящий из цемента и очень мелкого песка, а также водоудерживающего агента, такого как алкильное производное целлюлозы. Применяется для прикрепления керамической и каменной плитки к основанию, например, к цементной плите. Некоторые тонкие наборы содержат латексные и полимерные добавки для повышения прочности склеивания. Thin-set имеет ярко выраженные адгезионные свойства, и иногда его называют тонким адгезивом.

Ель

Портландцемент — обзор

2 Состав

Портландцемент состоит из четырех основных клинкерных смесей: C ₃ S, C ₂ S, C ₃ A и C ₄ AF вместе с добавленным гипсом во время шлифования. Относительные доли этих составов могут быть изменены для оптимизации определенных свойств цемента (более подробно обсуждается ниже). В таблице 2 показаны типичные составы соединений, которые рассчитаны исходя из (ошибочно) идеальной стехиометрии и химического равновесия в печи (расчет Bogue).

Таблица 2. Средний компаундный состав портландцемента (мас.%).

80 9034 I

Тип ASTM	Описание	C 3 S	C 2 S	C 3 A	C 4 AF	CS̄ 2
общего назначения	55	17	10	7	6
II	Умеренная сульфатостойкость	55	20	6	10	5
III	Высокая ранняя прочность *	55	17	9	8	7
IV	Низкая теплота гидратации	35	40	4	12	4
V	Сульфатостойкий	55	20	4	12	4

Примечание: * Этот цемент обычно измельчается более мелко: ∼550 м ² кг ⁻¹ по сравнению с 380 м ² кг ⁻¹

Все соединения клинкера образуют твердые растворы с небольшими количествами каждого элемента, находящегося в клинкере.В дополнение к четырем основным оксидам, MgO, K ₂ O и Na ₂ O являются повсеместными примесями в большинстве сырьевых материалов. Примесь C ₃ S называется алит : он реагирует с водой быстрее, чем чистый C ₂ S. C ₂ S существует в виде четырех основных полиморфов: γ, β, α ‘и α. При температурах окружающей среды негидравлический γ-полиморф является термодинамически стабильным, но в цементе примеси стабилизируют гидравлический β-полиморф. Примесь C ₃ A содержит значительные количества (∼10 мол.%) железа, что может сделать его менее химически активным, чем чистое соединение. Высокие уровни замещения натрия изменяют его кристаллическую структуру от ромбической до кубической с соответствующим уменьшением реакционной способности.

C ₄ AF не имеет точной стехиометрии; непрерывный твердый раствор между A и F позволяет его составу варьироваться примерно от C ₆ A ₂ F до C ₆ AF ₂ . По этой причине C ₄ AF обычно называют ферритовой фазой.Хотя во многих цементах состав ферритной фазы близок к C ₄ AF, в тех, которые имеют очень низкое содержание C ₃ A, состав ближе к C ₆ AF ₂ . По мере увеличения содержания железа реакционная способность ферритной фазы снижается. Цвет цемента придает ферритная фаза: когда в ферритной фазе присутствует MgO, он становится черным, а цемент — серым.

Если содержание MgO низкое или ферритная фаза содержит значительное количество двухвалентного железа (из-за восстановительной атмосферы в печи), цемент имеет более коричневый цвет.Кроме того, кристаллический MgO (периклаз) присутствует в большинстве клинкеров, обычно в диапазоне 2–4 мас.%. На количество MgO накладываются ограничения, поскольку его медленная гидратация может вызвать разрушительное расширение затвердевшей пасты. В клинкерах, которые производятся с использованием угля с высоким содержанием серы в качестве топлива, иногда встречаются сульфаты щелочных металлов, такие как KS или C ₂ KS ₃ ; эти соединения могут повлиять на поведение при схватывании и снизить 28-дневную прочность.

Цементы можно классифицировать в соответствии с типами ASTM, приведенными в таблице 2.Эти классификации основаны в основном на характеристиках, а не на составе, хотя в целом цементы одного и того же типа имеют в целом схожие составы. Более 90% всего портландцемента, производимого в США, относится к типу I. Когда требуется более высокая прочность в раннем возрасте (1-3 дня), можно использовать тип III. Это более мелкий помол, поэтому его общее увлажнение происходит быстрее. Цемент типа IV может использоваться для предотвращения термического растрескивания в массивном бетоне за счет снижения теплоты гидратации и, следовательно, внутренней температуры массы, но больше не производится в США.В присутствии высоких концентраций сульфатов в грунтовых водах или почвах продукты гидратации C ₃ A могут подвергаться дальнейшим реакциям, которые приводят к разрушительному расширению. Устойчивость бетона к сульфатному воздействию можно повысить за счет снижения содержания C ₃ A в цементе типа V. Цемент типа II имеет промежуточные свойства между типом I и типом V.

Помимо пяти типов портландцемента ASTM, доступны другие специальные цементы. Смешанные цементы, содержащие реактивные кремнистые материалы (пуццоланы) или гидравлические шлаки, смешанные с типом I, используются в большинстве стран в качестве альтернативы типам IV и V.При гидратации они образуют больше C – S – H и меньше гидроксида кальция. Расширяющиеся цементы представляют собой модифицированные портландцементы, которые противодействуют эффектам усадки при высыхании, образуя большое количество эттрингита, вызывающего ограниченное расширение. В некоторых специальных цементах используется эттрингит для обеспечения высокой ранней прочности. Кладочные цементы и цементы для нефтяных скважин представляют собой портландцементы, модифицированные для оптимизации специальных требований этих областей применения. Алюминаты кальция (высокоглиноземистые цементы) используются в основном для изготовления огнеупорных бетонов.