水泥是用什麼做的?
水泥這個詞大家耳熟能詳。即使是從未接觸過建築的人也知道,砌磚的砂漿需要水泥,它是鋼筋混凝土製品的主要成分。然而,很少有人知道水泥是由什麼製成的。
特點
水泥無處不在。它不僅用於各種建築物的建造。在進行修復和維修工作時,您不能沒有它。到目前為止,還沒有水泥的替代品。這證明了他的要求。
建築材料的基礎是收斂性無機成分。 生產板坯時需要水泥。石膏和磚石砂漿是由它製成的。在混凝土的組成中,水泥是主要的地方之一。
事實上,水泥是一種精細分散的粉末。 粉末團的主要特徵是當與水相互作用時,它逐漸開始變硬。兩種成分(水泥和水)相互作用的過程以形成連續陣列而告終,其硬度與天然石材相似。
水分過多會形成堅固的結構。該反應在露天和水中都發生。硬化後的水泥可長期保持強度。
特性
水泥的物理特性取決於幾個因素。
最重要的是:
- 添加劑的種類;
- 研磨度;
- 化合物。
水泥研磨的細度影響強度和硬化所需的時間。精細研磨提供更大的強度和更快的設置。
粉末顆粒越細,混凝土越堅固,凝固得越快。材料的成本還取決於研磨程度。
為了確定研磨的細度,使用了最小細胞達 80 微米的特殊篩子。當用磨得太細的水泥製備砂漿時,需要更多的水。通過混合不同尺寸的顆粒來消除這個缺點:大的和小的。 80 µm 的塵埃顆粒被認為是大的,而 40 µm 的塵埃顆粒被認為是小的。
水泥具有以下特性:
- 力量;
- 耐腐蝕性能;
- 抗凍性;
- 需水量;
- 設定(硬化)時間。
力量
這個數字取決於品牌。強度特性是通過進行壓縮測試來確定的。在農曆月份 - 28 天期間,實驗空白被保持在負載下。測試樣品後,水泥被指定適當的名稱。強度以 MPa 為單位測量。
國內使用300-600級的水泥比較合適,對強度要求特別高的產品,使用700級甚至1000級。
耐腐蝕性能
鋼筋混凝土產品在水和其他液體介質的影響下開始腐蝕。通過多種方式消除負面影響。例如,您可以改變成分,將水活性材料引入粉末混合物中。特定物質的存在可防止有害化學反應的發生。
使用聚合物添加劑可提高耐腐蝕性。 結果,減少了微孔,提高了產品的耐用性。
火山灰水泥具有最高的防腐蝕保護。因此,它用於建造在高濕度條件下運行的結構。
抗凍性
水泥質量的主要指標之一是反复凍融混凝土產品的能力。
水泥石具有含有水的微孔。冷凍時,水的體積可以增加 8%。
多年來反复凍結和隨後的解凍導致石頭結構的破壞,出現裂縫。
在建築中,不使用不含添加劑的水泥。 成分被添加到不同的品牌中,使水泥能夠抵抗溫度變化。
引氣添加劑包含在混凝土製造過程中。最小的氣泡均勻地分佈在混凝土體內,解決了與水結冰和膨脹有關的問題。
需水量
這是獲得最佳稠度的水泥漿所需的水量,以百分比表示。
在水的標稱密度的溶液中,與水泥所能容納的一樣多。例如,在波特蘭水泥中,這個值在 22-28% 的範圍內。
更高質量的混凝土是從低需水量的水泥中獲得的。比得分最高的那個。在第一種情況下,產品可以抵抗溫度變化。二是混凝土孔隙率增加,根本不適合施工。這種水泥用於生產鋼筋混凝土柵欄或排水結構。
設定時間
這是歸因於水泥漿的物理性質從可塑性狀態變化到形成石頭的時間間隔。
如果解決方案不會太快硬化,但也不會太慢,則該解決方案被認為是理想的。 凝固時間由材料成分中是否存在一定量的石膏來調節。較大體積的石膏提供高速設置。而其含量的減少有助於溶液的更長固化。
不像石膏那麼顯著,其他因素會影響設置。尤其是溶液中水的體積和工作區域的環境溫度很重要。
根據標準,在正常情況下,矽酸鹽水泥在四分之三小時後開始凝固。硬化過程應在 10 小時後完成。
化合物
水泥由專業企業生產。水泥廠建在靠近原材料提取地的地方。
其生產原料取自天然岩石:
- 碳酸鹽類化石;
- 粘土材料。
碳酸鹽具有無定形或晶體結構,這決定了材料在燒製過程中與其他成分相互作用的有效性。
碳酸鹽岩包括:
- 一塊粉筆;
- 泥灰(泥灰石灰石);
- 石灰石,包括貝殼岩;
- 白雲石類型的岩石。
粘土材料是沉積岩。具有礦物基礎,它們具有可塑性,並且由於水分過多,它們可以增加體積。粘土材料用於乾法製造。
粘土岩石包括:
- 粘土;
- 壤土;
- 粘土基頁岩;
- 黃土。
除原材料外,水泥生產中還使用校正添加劑。
它們是從化石中獲得的,其中包括:
- 磷灰石;
- 氧化鋁;
- 螢石;
- 二氧化矽。
根據某種技術引入的添加劑提高了所述材料的質量。
水泥的成分取決於所需的特性,這些特性由分配給材料的等級決定。
最受歡迎的波特蘭水泥包括:
- 60% 石灰;
- 25% 二氧化矽;
- 10% 氧化鐵和石膏;
- 5% 鋁(氧化鋁)。
在不同的品牌中,起始材料的百分比不同,成分本身也不同。例如,波特蘭礦渣水泥含有礦渣。數量比例也會隨著所選建築材料製造技術的特點而變化。
對於任何品牌的水泥和任何生產方法,石灰石和粘土保持不變。此外,石灰石總是比粘土多三倍。這個比例有助於生產高質量的熟料,水泥是由熟料製成的。
在生產水泥的工業中,使用以下組分:
- 熟料;
- 石膏;
- 特殊添加劑。
熟料是水泥最重要的成分。它決定了最終材料的強度特性。熟料以顆粒的形式進入生產過程。顆粒的直徑在 10-60 毫米之間變化。部件的熱處理是在大約一千五度的溫度下進行的。
石膏的量由確定的硬化期決定。在基本版本中,粉末形式的石膏以 6% 的體積包含在水泥中。
添加劑可讓您增強特定特性。在他們的幫助下,水泥獲得了額外的特性,從而顯著擴展了其能力。
水泥生產的生產階段
首先,石灰石與粘土以 3/1 的比例混合。然後將混合物在高溫下燒製。結果,形成了生產水泥的原料。它被稱為熟料。粒狀熟料被送入球磨機進行研磨。
獲得水泥的方法有3種。
根據製造技術,它可以是:
- 弄濕;
- 乾燥;
- 結合。
不同之處在於原料的製備方法。
根據濕法技術,使用的不是石灰,而是白堊。它與粘土和其他成分的混合隨著水的加入而發生。結果是一種含水量為 30% 至 50% 的混合物。裝藥在燒製過程中轉化為熟料球。
根據干法技術,由於將兩種操作(乾燥和研磨)合二為一,因此縮短了製造過程。所得混合物變成粉末狀。
在不同的企業中,組合方法的使用方式也不同。在某些情況下,首先獲得乾燥的混合物,然後將其潤濕。在其他情況下,使用不超過 18% 的低濕度的半乾法而不是濕法。在這兩種情況下都進行烘烤。
種類
有許多不同類型的水泥。最著名的是波特蘭水泥。
其他材料選項也很受歡迎:
- 礦渣;
- 火山灰;
- 鋁的;
- 擴大。
波特蘭水泥有幾個等級:400、500、550、600。砂漿由 M400 水泥製成。
鋼筋混凝土結構的製造以及高強度混凝土產品的製造都需要更高的等級。
白波特蘭水泥的特點是細磨。該組合物包括低鐵熟料、石膏和白雲石添加劑。不同之處在於高耐久性和對大氣降水的抵抗力。由白色波特蘭水泥製成的產品具有美觀的外觀。它用於製造自流平地板、裝飾元素以及道路建設。它是彩色水泥的基礎。
抗硫酸鹽矽酸鹽水泥用於製造樁,橋樑,水工結構的支撐,結構反复潤濕和乾燥的地方,結構受到凍融的地方。
礦渣水泥的主要用途是為位於地下和水下的結構製造混凝土產品。
火山灰水泥被用於建造大壩、河流水工建築物、各種地下設施,因為它們具有抵抗淡水的能力。
氧化鋁不怕海水,因此它們是與礦化水接觸的鋼筋混凝土產品的一部分。可用於油井等油井的緊急堵漏;冬季澆築混凝土時;用於修復岩石裂縫。
膨脹水泥的美妙之處在於,當它們凝固時,它們不會收縮,相反,體積會膨脹。體積增加了 0.2% 到 2%。
自己怎麼做?
如果可以達到燒成的高溫,則可以在家中製備水泥。也許以手工方式獲得的最多的是水泥等級 M 200。白堊和高嶺土的比例為 3 比 1。大約 5% 的石膏粉必須添加到燃燒和壓碎的物質中 - 以及水泥準備好了。
家庭生產需要適當的知識、合適的原材料、特殊設備和精確的工藝流程執行。
即使有你需要的一切,你也很難獨自生產水泥。在開始工作之前,請回答自己該過程是否方便的問題。您的工作和由此產生的成本不太可能得到回報。最有可能的是,簡單地購買一袋現成的水泥更有利可圖。
提示
在為某些需要選擇水泥時,請記住有很多品種。工作初期的正確選擇將保證建築物的耐用性。您不應該總是選擇更高和更昂貴的品牌。產品的強度不會因此而增加,成本也不合理。
獲得水泥的過程,請參見下面的視頻。
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