Matériaux de construction contenant du ciment. Qu'est-ce que le ciment: production, ce qui est inclus dans la composition, propriétés

Le mot ciment est familier à tout le monde. Même ceux qui n'ont jamais été impliqués dans la construction savent que le ciment est nécessaire pour le mortier lorsque maçonnerie qu'il s'agit du composant principal des produits en béton armé. Cependant, peu de gens savent de quoi est fabriqué le ciment.

Particularités

Le ciment est omniprésent. Il n'est pas seulement utilisé dans la construction de toutes sortes de bâtiments. Vous ne pouvez pas vous en passer lors de la réalisation de restaurations et travaux de réparation. Il n’existe pas encore de substitut au ciment. Cela justifie sa demande.

Base Matériau de construction sont des composants inorganiques astringents. Le ciment est nécessaire à la production de panneaux. Des mortiers de plâtre et de maçonnerie en sont fabriqués. Le ciment occupe une place importante dans la composition du béton.

Le ciment est essentiellement une poudre fine. La principale caractéristique de la masse de poudre est que lorsqu'elle interagit avec l'eau, elle commence progressivement à durcir. Le processus d'interaction entre deux composants (ciment et eau) se termine par la formation d'une masse solide, d'une dureté similaire à celle de la pierre naturelle.

Une structure solide se forme avec un excès d’humidité. La réaction se produit comme en plein air, et dans l'eau. Le ciment conserve sa résistance après durcissement longue durée.

Propriétés

Les caractéristiques physiques du ciment dépendent de plusieurs facteurs.

Les plus significatifs sont :

• types d'additifs;
• degré de broyage;
• composé.

La finesse du broyage du ciment affecte la résistance et le temps nécessaire au durcissement. Un meulage fin offre une plus grande résistance et un durcissement plus rapide.

Comment particules plus petites poudre, plus le béton est résistant, plus il prend vite. Le coût du matériau dépend également du degré de broyage.

Pour déterminer la finesse du broyage, un tamis spécial avec les plus petites cellules jusqu'à 80 microns est utilisé. Lors de la préparation d'un mortier à partir de ciment trop finement broyé, il faut plus d'eau. Cet inconvénient est éliminé en mélangeant les particules des tailles différentes: grand et petit. Les grains de poussière sont considérés comme gros à 80 microns et petits à 40 microns.

Le ciment a les propriétés suivantes :

• force;
• résistance à la corrosion;
• résistance au gel;
• demande en eau ;
• temps de prise (durcissement).

Force

Cet indicateur dépend de la marque. Les propriétés de résistance sont déterminées en effectuant des tests de compression. Le blanc expérimental est conservé sous charge pendant un mois lunaire - 28 jours. Après avoir testé l'échantillon, le ciment reçoit la désignation appropriée. La résistance est mesurée en MPa.

Les qualités de ciment 300 à 600 conviennent à un usage domestique. Pour les produits nécessitant une résistance particulière, des qualités plus élevées sont utilisées – 700 ou même 1000.

Résistance à la corrosion

Les produits en béton armé commencent à se corroder lorsqu'ils sont exposés à l'eau et à d'autres milieux liquides. Éliminé impact négatif de plusieurs manières. Par exemple, vous pouvez modifier la composition et introduire des matières hydroactives dans le mélange de poudres. La présence de substances spécifiques évite l’apparition de réactions chimiques nocives.

La résistance à la corrosion augmente avec l'utilisation d'additifs polymères. De ce fait, la microporosité est réduite et la durabilité des produits est augmentée.

Le ciment pouzzolanique offre la plus grande protection contre la corrosion. Par conséquent, il est utilisé pour la construction de structures exploitées dans des conditions de forte humidité.

Résistance au gel

L'un des principaux indicateurs de la qualité du ciment est la capacité de geler et de décongeler à plusieurs reprises un produit en béton.

La pierre de ciment possède des micropores qui contiennent de l'eau. Lorsque l'eau gèle, son volume peut augmenter de 8 %.

Le gel répété et le dégel ultérieur au fil des années entraînent la destruction de la structure de la pierre et l'apparition de fissures.

Le ciment sans additifs n'est pas utilisé dans la construction. DANS différentes marques des composants sont ajoutés qui donnent au ciment la capacité de résister aux changements de température.

Lors du processus de fabrication du béton, des additifs impliquant de l'air y sont inclus. Les plus petites bulles d'air sont réparties uniformément à l'intérieur du corps en béton, ce qui résout le problème lié au gel de l'eau et à sa dilatation.

Demande en eau

C'est le pourcentage d'eau nécessaire pour produire mortier de ciment consistance optimale.

La solution d'épaisseur nominale contient autant d'eau que le ciment peut en contenir. Par exemple, dans le ciment Portland, cette valeur est comprise entre 22 et 28 pour cent.

Le ciment à faible demande en eau produit un béton de meilleure qualité, que de celui pour lequel cet indicateur est élevé. Dans le premier cas, les produits résistent aux changements de température. Dans le second cas, le béton a une porosité accrue et n'est pas du tout adapté à la construction. Ce ciment est utilisé pour la réalisation de clôtures en béton armé ou d'ouvrages de drainage.

Temps de prise

Il s'agit de la période de temps par changement propriétés physiques mortier de ciment de l'état de plasticité jusqu'à la formation de la pierre.

La solution idéale est celle qui ne durcit ni trop rapidement, ni trop lentement. Le temps de prise est régulé par la présence du matériau dans la composition Un certain montant gypse Un plus grand volume de gypse assure une prise plus rapide. Tandis qu'une diminution de son contenu contribue à une solidification plus longue de la solution.

D'autres facteurs n'affectent pas la prise de manière aussi spectaculaire que le gypse. Le volume d'eau dans la solution et la température ambiante dans la zone de travail sont particulièrement importants.

Selon la norme en conditions normales Le ciment Portland commence à prendre au bout de trois quarts d'heure. Le processus de durcissement doit être terminé après 10 heures.

Composé

Le ciment est produit dans des entreprises spécialisées. Les cimenteries sont construites à proximité des lieux d’extraction des matières premières.

Les matières premières pour sa production sont obtenues à partir de roches naturelles :

• fossiles de type carbonate;
• matériaux argileux.

Les carbonates ont une structure amorphe ou cristalline, qui détermine l'efficacité de l'interaction du matériau avec d'autres composants pendant le processus de cuisson.

Les roches carbonatées comprennent :

• marnes (calcaires marneux) ;
• les calcaires, y compris les coquillages ;
• roches de type dolomite.

Les matériaux argileux sont des roches sédimentaires. Possédant une base minérale, ils sont dotés de plasticité et, avec un excès d'humidité, ils peuvent augmenter de volume. Les matériaux argileux sont utilisés dans la méthode de fabrication à sec.

Les roches argileuses comprennent :

• argile;
• loams;
• schistes à base d'argile ;
• lœss.

En plus des matières premières, des additifs correcteurs sont utilisés dans la production de ciment.

Ils sont obtenus à partir de fossiles, parmi lesquels :

• les apatites;
• l'alumine;
• spath fluor;
• silice.

Les additifs introduits à l'aide d'une certaine technologie améliorent la qualité du matériau décrit.

La composition du ciment dépend des caractéristiques requises, qui sont déterminées par la qualité attribuée au matériau.

Le ciment Portland le plus populaire se compose de :

• 60 % de chaux ;
• 25 % de dioxyde de silicium ;
• 10 % d'oxydes de fer et de gypse ;
• 5% d'aluminium (alumine).

Dans diverses marques pourcentage Les matières premières sont différentes, tout comme la composition elle-même. Par exemple, le ciment au laitier Portland contient du laitier. Les proportions quantitatives peuvent également changer en fonction des caractéristiques de la technologie de fabrication choisie pour le matériau de construction.

Quelle que soit la marque de ciment et quelle que soit la méthode de production, le calcaire et l'argile restent inchangés. De plus, le calcaire est toujours trois fois plus argileux. Ce ratio contribue à la production de clinker de haute qualité, à partir duquel le ciment est fabriqué.

Dans l'industrie, les composants suivants sont utilisés pour produire du ciment :

• mâchefer;
• gypse;
• additifs spéciaux.

Le clinker est le composant le plus important du ciment. Il détermine les qualités de résistance du matériau final. Le clinker entre dans le processus de production sous forme de granulés. Le diamètre des granulés varie entre 10 et 60 mm. Le traitement thermique du composant est effectué à une température d'environ mille cinq cents degrés.

La quantité de gypse est déterminée par la période de durcissement établie. Dans la version de base, le gypse sous forme de poudre est inclus dans le ciment à raison de 6 %.

Les additifs vous permettent d'améliorer des caractéristiques spécifiques. Avec leur aide, le ciment acquiert des propriétés supplémentaires, ce qui élargit considérablement ses capacités.

Étapes de production de la production de ciment

Tout d'abord, le calcaire et l'argile sont mélangés dans un rapport de 3/1. Le mélange est ensuite cuit à haute température. En conséquence, la matière première pour la production de ciment est formée. C'est ce qu'on appelle du clinker. Le clinker granulé est envoyé au broyage dans des broyeurs à boulets.

Il existe trois façons d'obtenir du ciment.

Selon la technologie de fabrication, il peut s'agir de :

• mouillé;
• sec;
• combiné.

Les différences résident dans les méthodes utilisées pour préparer les matières premières.

Conformément à la technologie humide, ce n'est pas de la chaux qui est utilisée, mais de la craie. Son mélange avec l'argile et d'autres ingrédients se fait avec l'ajout d'eau. Le résultat est un mélange avec une teneur en humidité de 30 à 50 pour cent. La charge est transformée en billes de clinker lors du tir.

Grâce à la technologie sèche, le processus de fabrication est raccourci puisque deux opérations (séchage et broyage) sont combinées en une seule. Le mélange obtenu devient pulvérulent.

Dans différentes entreprises méthode combinée utilisé différemment. Dans certains cas, un mélange sec est d'abord obtenu puis humidifié. D'autres n'utilisent pas une méthode humide, mais une méthode semi-sèche avec une faible humidité ne dépassant pas 18 %. Le tir est effectué dans les deux cas.

Types

Il existe de nombreuses variantes de ciment. Le plus connu est le ciment Portland.

D'autres options matérielles sont également très populaires :

• scories;
• pouzzolanique;
• alumineux;
• expansion.

Le ciment Portland est produit en plusieurs grades : 400, 500, 550, 600. Mortiers fabriqué à partir de ciment M400.

Des qualités supérieures sont demandées dans la fabrication de structures en béton armé, ainsi que dans la création de produits en béton à haute résistance.

Le ciment Portland blanc se caractérise par un broyage fin. La composition comprend des additifs de clinker, de gypse et de dolomite à faible teneur en fer. Il se caractérise par une résistance élevée et une résistance aux précipitations. Les produits en ciment Portland blanc ont un aspect esthétique. Utilisé dans la fabrication de sols autonivelants, éléments décoratifs, ainsi que lors de la construction de routes. C'est la base des ciments colorés.

Le ciment Portland résistant aux sulfates est utilisé dans la fabrication des pieux, supports pour ponts, ouvrages hydrauliques, partout où les structures sont humidifiées et séchées de manière répétée, où les structures sont sujettes au gel et au dégel.

L'objectif principal des ciments au laitier est de créer des produits en béton pour les structures situées sous terre et sous l'eau.

Les ciments pouzzolaniques sont nécessaires à la construction de barrages, de rivières ouvrages hydrauliques, divers communications souterraines, car ils sont dotés d'une résistance à l'eau douce.

Les matériaux alumineux ne craignent pas l'eau de mer, ils sont donc inclus dans les produits en béton armé qui entrent en contact avec les eaux minéralisées. Peut être utilisé pour le colmatage urgent de puits, y compris de puits de pétrole ; lors du bétonnage heure d'hiver; pour réparer les fissures dans les roches.

La beauté des ciments expansibles est que lorsqu’ils prennent, ils ne rétrécissent pas, mais au contraire augmentent de volume. Augmentation du volume – de 0,2 à 2 pour cent.

Comment le faire soi-même ?

Vous pouvez préparer du ciment à la maison si vous pouvez atteindre une température de cuisson élevée. Le plus que l'on puisse obtenir en utilisant une méthode artisanale est peut-être le ciment de qualité M 200. Vous aurez besoin de craie et de kaolin dans un rapport de 3 pour 1. Environ 5 % de poudre de gypse doivent être ajoutés à la substance brûlée et broyée - et le ciment est prêt.

La production domestique nécessitera des connaissances appropriées, des matières premières adaptées, équipement spécial et une exécution précise du processus technologique.

Même lorsque tout ce dont vous avez besoin est trouvé, cela ne vaut guère la peine de se lancer dans la production de ciment. par nos propres moyens. Avant de commencer les travaux, répondez-vous à la question sur la faisabilité du procédé. Il est peu probable que votre travail et vos dépenses soient rentables. Très probablement, il est plus rentable d'acheter simplement un sac de ciment prêt à l'emploi.

Lorsque vous choisissez du ciment pour certains besoins, n'oubliez pas qu'il en existe de nombreuses variétés. Le bon choix pour stade initial les travaux garantiront la pérennité du bâtiment. Il ne faut pas toujours donner son choix à des marques plus chères et plus chères. Cela n'augmentera pas la résistance du produit et les coûts ne seront pas justifiés.

Voir la vidéo ci-dessous pour le processus d'obtention du ciment.

Le ciment est un matériau créé artificiellement, sans lequel aucune construction ne peut se passer. De plus, selon la méthode de production et le type de ciment, les matériaux utilisés pour sa production peuvent être diverses substances naturelles qui confèrent à chaque type de ciment des propriétés particulières.

De quelles substances est constitué le ciment ?

Les principales matières premières pour la production de ciment sont les roches argileuses et carbonatées - le clinker et, dans certains cas, les déchets industriels - les scories métallurgiques de haut fourneau.

Par « roches carbonatées », on entend et sont utilisées pour la production de ciment : calcaires, coquillages, craie, marne, dolomite et autres roches sédimentaires ayant une structure amorphe carbonate-argileuse, craie ou calcaire.

Le fait est que la craie et le calcaire sont des substances facilement broyables, ce qui est très important dans la production de ciment - une poudre fine aux propriétés uniques.

Par « roches argileuses », nous entendons : l'argile, le loam, le loess et les schistes. Ces races sont composées de différents types des minéraux (feldspath, quartz, silicate, etc.), qui ont la capacité d'augmenter de volume et d'acquérir également de la plasticité au contact de l'eau.

Le ciment est obtenu 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.

En plus des principaux types de matières premières, divers additifs sont utilisés dans la production du ciment pour conférer au « liant » des propriétés particulières : additifs alumineux et siliceux, spath fluor, gypse, apatites, fluorites, fluorure de sodium, chlorure de sodium et autres.

Les principales étapes de la technologie de production du ciment, démontrant clairement en quoi consiste le ciment/

• Extraction et enrichissement des matières premières de base (calcaire, argile et pierre de gypse) ;
• Concassage, séchage, broyage, mélange et ajustement des matières premières dans des conditions clairement spécifiées documents réglementaires proportions;
• Obtention des boues selon les modes de production adoptés : humides, sèches ou combinées ;
• Cuisson d'un mélange de matières premières à une température de 1 450 degrés Celsius - production de clinker ;
• Broyage du clinker jusqu'à l'obtention d'un état fin ;
• Composants du mélange : clinker concassé, gypse et additifs minéraux.

La fine poudre gris-vert qui en résulte est le type de liant le plus largement utilisé - le ciment Portland d'une marque ou d'une autre.

Types de ciment - but et caractéristiques

• Ciment blanc. Il est utilisé pour la production de mélanges secs de construction conditionnés et la construction de structures colorées décoratives. Il se caractérise par un développement accéléré de la résistance, des propriétés décoratives uniques, une résistance accrue aux facteurs atmosphériques et un coût élevé par rapport au ciment Portland standard ;
• Ciments à durcissement rapide. Il s'agit de ciment Portland avec des additifs spéciaux qui accélèrent le processus de prise et d'hydratation ;
• Ciments expansifs. Ce type de ciment est fabriqué à partir de ciment alumineux et de gypse. Contrairement à tous les autres types de « liants » qui se rétractent lors de la prise, le ciment expansible, fidèle à son nom, augmente de volume ;
• Ciment imperméable et sans retrait. Il est utilisé pour l'imperméabilisation des joints, la construction d'ouvrages hydrauliques, de réservoirs souterrains en béton, de tunnels et d'autres structures fonctionnant dans des conditions de forte humidité ;
• Ciment hydrophobe. Il s'agit d'un ciment avec des additifs spéciaux qui augmentent la période garantie de stockage et de transport dans des conditions d'humidité de l'air élevée. Utilisé pour préparer du béton résistant au gel et à l'humidité ;
• Ciment alumineux. Il se caractérise par une prise de force très rapide - jusqu'à 50 % de la force de la marque en 24 heures. Le processus d'hydratation se produit avec un dégagement de chaleur important, ce qui est une propriété positive lors du bétonnage à basse température ;
• Ciment de traction. Ce type de béton à base de ciment a la propriété positive de se dilater à mesure qu'il gagne en résistance. De plus, ces bétons sont leaders en termes de coefficient de résistance à l'eau - jusqu'à W20, ce qui est très important lors de la construction de réservoirs, de piscines, de toits monolithiques et de structures hydrauliques sans installer d'étanchéité supplémentaire ;
• Le ciment pouzzolanique est du ciment Portland additionné de silice fine. Caractérisé par une période de prise prolongée et une faible génération de chaleur pendant l'hydratation. Utilisé pour la construction de puissantes structures volumétriques en béton ;
• Ciment résistant aux sulfates. Caractérisé par une haute résistance aux sels agressifs. Il est utilisé pour la construction d'ouvrages hydrauliques fonctionnant sous l'influence de l'eau de mer ;
• Ciment au laitier Portland. Il est fabriqué à partir de scories métallurgiques broyées additionnées de substances actives : chaux, gypse, etc.

Remplit la fonction d'un classeur. La résistance finale du produit en béton dépend de sa qualité. De nombreux constructeurs débutants s'intéressent à la question du ciment : de quoi est-il fabriqué et qu'est-ce qui détermine ses qualités ? Le matériau est obtenu grâce à la destruction du clinker, du gypse et des additifs. Le clinker est la substance principale du ciment, obtenu après frittage de matières premières à base d'argile et de calcaire. La composition peut contenir des marnes, des scories de hauts fourneaux, des boues de néphéline.

Composition du ciment

En ce qui concerne la composition du ciment, il n'y a pas eu de changements fondamentaux depuis longtemps ; la composition a été préservée des siècles passés. La base a toujours été le clinker ; la composition comprend également des additifs minéraux avec une teneur optimale de 15 à 20 %. A cette concentration, les minéraux ont peu d'effet sur les caractéristiques opérationnelles et techniques. Si la concentration d’additifs est supérieure à 20 %, les propriétés changeront considérablement ; la composition est appelée ciment pouzzolanique.

Composition chimique du ciment :

• alite (Ca3SiO5) – augmente le taux d’interaction avec l’eau. Le composant est important au stade de l'acquisition de la force. La quantité de silite tricalcique dans le clinker est de 50 à 70 % ;
• Bélite (Ca2SiO4) – permet un gain de résistance dans les dernières étapes du durcissement. Au début, il réagit mal à l'eau ; au début, l'augmentation de la résistance due au silicate dicalcique ne se produit pratiquement pas. Le clinker en contient 15 à 30 % ;

Le ciment est un liant qui a tendance à durcir dans l’eau et à l’air libre.

• phase d'aluminate (Ca3Al2O6) – lorsqu'elle est mélangée à de l'eau, elle provoque une réaction rapide et assure une prise initiale. Pour contrôler le processus de durcissement, du gypse et des substances similaires sont ajoutés à la composition. L'aluminate tricalcique en contient 5 à 10 % ;
• phase ferrite (Ca3Al2O6). Entre dans la phase active de la réaction entre les cycles alite et bélite. La quantité d'aluminoferrite tétracalcique est de 5 à 15 % ;
• les composants restants sont des sulfates alcalins, de l'oxyde de calcium - jusqu'à 3 %.

Les proportions de produits chimiques dans le mortier de ciment peuvent varier, mais se situent généralement dans les valeurs spécifiées.

Principales caractéristiques du ciment

La technologie de fabrication nécessite le respect des normes GOST 10178-76. La composition peut comprendre des additifs.

S'ils sont présents, les caractéristiques du ciment changent :

• La résistance est la capacité d’un matériau à résister à certaines charges avant de se rompre. Les indicateurs de force et la capacité à durcir pendant le processus d'hydratation sont des concepts interdépendants ; l'acquisition de force prend beaucoup de temps, à partir de 28 jours. Le ciment est divisé en qualités, désignées par la lettre M et un indice : 300, 400, 500, il existe des compositions à haute résistance moins courantes - M600, M700, M800 ;

Les ingrédients sont pris dans un certain rapport, ce qui assure la formation de phases silicates de calcium, aluminoferrite et aluminate

• temps de durcissement. Le processus d'hydratation et de durcissement final du matériau est influencé par la finesse du broyage du clinker. À mesure que le grain diminue, la résistance augmente. Lors de la détermination du durcissement des mortiers et du béton, la densité normale de la composition est prise en compte. La durée jusqu'à la prise dépend des besoins en eau et de la quantité de minéraux. A densité normale, la prise prend de 45 minutes à 10 heures. Lorsque la température augmente, la période diminue ; par temps froid, elle augmente ;
• Le besoin en eau est la consommation d’eau pour hydrater une substance et acquérir une plasticité suffisante. Une formulation contenant 15 à 17 % de liquide est généralement recommandée. Pour augmenter la mobilité de la solution, vous pouvez ajouter de l'eau dans une proportion de 30 à 35 % ;
• densité des remblai. La véritable densité du matériau est de 3 000 à 3 100 kg/cm3. La densité après coulage est de 900 à 1 100 kg/cm3, après compactage, elle est de 1 400 à 1 700 kg/cm3 ;
• résistance à la corrosion. L'indicateur est influencé par la composition minérale et. À mesure que la taille des grains du clinker diminue et que la porosité augmente, la résistance à la corrosion diminue ;
• évacuation de la chaleur. Lors du durcissement, la chaleur est inévitablement dégagée par le ciment. Si la vitesse du processus est relativement faible, le risque de fissures pendant le fonctionnement est réduit. Le dégagement rapide de chaleur est un processus indésirable dans la construction de bâtiments à plusieurs étages et fortement chargés. Pour réguler la génération de chaleur, des additifs actifs et inertes sont ajoutés à la composition ;
• résistance au gel. L'indicateur reflète la résistance au gel et au dégel dans l'eau douce et salée.

Types de ciment

Selon la composition du ciment, le matériau diffère en groupes. Chaque type possède des caractéristiques techniques particulières.

De nombreux types de ciment sont produits aujourd'hui

En fonction du matériau de fabrication, on distingue les groupes suivants :

• citron vert;
• marneux;
• argileux. Il est recommandé d'ajouter des composants auxiliaires de ciment, de bauxite et de laitier pour la résistance au feu et au gel.

La production de ciment implique principalement des composés de carbone et d'argile, mais dans certains types, des substances artificielles (scories, déchets de production métallurgique et chimique) et des composants naturels (alumine) sont ajoutés.

Le ciment est divisé en les types suivants :

• Ciment Portland. Il a un taux de durcissement élevé et contient 10 à 15 % de minéraux. Le ciment Portland est à base de gypse et de clinker cuits à une température de 1 500 °C. Il est activement utilisé dans construction moderne en raison de la capacité de créer des structures monolithiques lorsqu'elles sont mélangées à de l'eau ;
• Ciment au laitier Portland. La composition contient les mêmes composants, ainsi que du laitier de haut fourneau ;
• hydraulique;
• filtrer – prend et durcit rapidement ;
• jointoiement. Utilisé pour créer des structures en béton dans le domaine de la production de gaz et de pétrole ;
• décoratif, caractérisé par sa couleur blanche;
• résistant aux sulfates. Les principales différences se résument à une faible vitesse de durcissement et à une résistance élevée aux températures inférieures à zéro.

Il existe du ciment Portland et du ciment au laitier Portland.

Domaines d'utilisation

Le béton est utilisé partout dans la construction ; son champ d’application est pratiquement illimité. Créer avec du mortier de ciment structures en béton armé, les fondations, poutres, fondations et autres parties de la structure sont coulées. DANS Dernièrement Il est courant de fabriquer des bâtiments monolithiques, dont les murs, la base et le toit sont entièrement en béton, sans compter les matériaux de toiture et de finition.

Qu'est-ce qui est fabriqué à partir de ciment :

• murs porteurs, colonnes, cloisons ;
• dalles de plancher;
• fondation, chape, ;
• dalles diverses, blocs muraux, etc.

Composé

En pratique, la procédure de fabrication du matériau n'est pas trop compliquée et les produits chimiques sont présentés comme courants. ressources naturelles. Les règles de fabrication du ciment sont à peu près les mêmes pour toutes les marques ; la base est toujours calcaire et argileuse.

Principaux composants de la composition :

• mâchefer. Le plus souvent, la concentration de calcaire dans le clinker est 3 fois supérieure à la quantité d'argile, qui détermine les indicateurs de résistance. Il est appliqué sous forme de granulés jusqu'à 60 mm. Le composant est soumis à un traitement thermique à une température de 1 500 °C. Pendant le processus de fusion, une masse apparaît avec une grande quantité de silice et de dioxyde de calcium ;

Force. Il s'agit d'un paramètre responsable de la destruction d'un matériau sous l'influence de certaines conditions

• le gypse affecte le taux d'hydratation du ciment. Standardement, jusqu'à 6 % du composant est ajouté à la composition ;
• divers additifs auxiliaires. Des additifs sont utilisés pour augmenter la plasticité de la composition, augmenter la résistance au froid et accélérer le durcissement. Grâce à la présence d'additifs, le ciment peut être utilisé dans un plus large éventail de travaux.

Processus de fabrication

Il est important de savoir exactement comment le ciment est fabriqué et à partir de quoi, cela aidera à comprendre correctement les propriétés du matériau et à garantir haute qualité dessins.

Voyons comment le ciment est fabriqué étape par étape :

1. Mélanger tous les ingrédients pour créer du clinker. Il contient 75 % de calcaire et 25 % d'argile.
2. Cuisson à haute température, le procédé permet de former le clinker. L'argile et la chaux sont combinées lorsqu'elles sont chauffées à une température de 1 450 °C et plus.
3. Destruction du matériau pour créer une fraction semblable à de la poussière. Le broyage est effectué par des broyeurs à boulets - ce sont des tambours à placement horizontal, à l'intérieur desquels se trouvent des billes métalliques qui détruisent les grosses particules dures de clinker. À mesure que la fraction diminue, les caractéristiques techniques et la qualité de la composition augmentent.

Conclusion

Les caractéristiques distinctives du ciment sont la durabilité, le processus de durcissement relativement rapide, la résistance à l'environnement extérieur, la facilité de préparation et d'utilisation. Après durcissement, on obtient un matériau à haute résistance, capable de retenir bâtiments à plusieurs étages avec une usure minimale et un faible risque de déformation.

1082 10/09/2019 8 min.

Le mot « ciment » lui-même vient du nom latin, qui signifie littéralement « pierre brisée ». Cette substance en vrac est l’un des matériaux les plus courants sur terre, utilisée dans divers types de construction.

Le béton est fabriqué à partir de ciment, les fondations sont coulées avec, il est utilisé pour travaux de plâtrage, travaux de restauration. Des produits populaires en béton armé et conventionnel sont également fabriqués à partir de ce matériau en vrac.

De quoi est constitué le ciment et de quoi s’agit-il essentiellement ? Selon le type de mélange et la marque, la composition différera légèrement, mais les principaux composants resteront inchangés.

De quoi est fait le ciment, ses propriétés chimiques

M800

Ciment M 800, c'est la marque la plus rarement utilisée. Son nombre signifie que le béton fabriqué à partir de ce ciment peut supporter des charges allant jusqu'à 800 kg/cm3.

Il contient de la pierre concassée provenant de roches à haute résistance, des plastifiants et des additifs qui augmentent les caractéristiques de résistance du béton.

Il est conçu pour renforcer des structures qui ont des exigences de résistance très élevées ; les proportions de la solution sont soigneusement respectées.

Ses propriétés :

• haute capacité à résister pendant une longue période aux effets agressifs des sulfates;
• résistance au gel;
• influence le durcissement accéléré de la composition finie;
• ne nécessite pas beaucoup de liquide lors de la production pour une meilleure mobilité.

M700

Le béton à base de ciment M 700 est un béton lourd et possède une résistance élevée. Le mélange de ciment contient des substances qui accélèrent la vitesse de prise de la solution et, comme le M 800, augmentent la résistance des structures.

La composition du béton comprend : du ciment Portland, de la pierre concassée broyée, du sable sélectionné, divers plastifiants et une petite quantité d'eau bien purifiée. Pour une plus grande mobilité, des substances sont ajoutées qui maintiendront la force au niveau souhaité.

Le Ciment M 700 présente les avantages suivants :

• qualités esthétiques;
• haute résistance;
• imperméable;
• utiliser sur tout type de revêtement ;
• le ciment blanc résiste aux températures inférieures à zéro.

M600

Ciment M 600. Cette marque est fabriquée, comme la plupart des autres marques couramment utilisées, à partir d'argile et de calcaire et traitée à haute température.

Ce ciment est durable et est le plus souvent utilisé dans la construction de structures. objectif stratégique et des installations militaires.

Il est également utilisé pour :

• travaux d'urgence;
• reconstruction;
• travaux de restauration.

Ce type de ciment n'est pas utilisé dans la fabrication de produits en béton armé usage général. Bien entendu, cette marque peut être utilisée, par exemple, dans la construction privée pour augmenter la durée de vie des structures, mais cela entraînera une absence totale d'économies, ce qui ne sera pas justifié.

Qualité de ciment, similaire à la qualité 600, mais a un champ d'application plus large :

• réalisation de fondations renforcées ;
• dalles et colonnes renforcées ;
• travaux de restauration d'urgence;
• production de poutres et de dalles de plancher ;
• pose de revêtements routiers.

Un mélange est constitué de clinker intermédiaire, de pierre de gypse et de charge de haut fourneau, qui possède une résistance thermique.

La marque propose deux variétés.

Le premier est le M500 D0 dans lequel il n'y a ni impuretés ni additifs, c'est un pur mélange de roches argileuses et calcaires, le béton issu de ce mélange est imperméable et durcit rapidement.

La seconde - M 500 D20, consiste à n'ajouter pas plus de 20 % à la composition du ciment.

La première option est utilisée dans la construction et la production de béton, la deuxième option avec additifs est souvent utilisée pour la préparation de mélanges de finition et pour les travaux de maçonnerie ; un mélange de ce ciment résiste bien à la corrosion.

Le ciment est utilisé dans de nombreux types de construction et est classé comme ciment Portland.

Le mélange est utilisé :

• dans la fabrication de produits en béton armé ;
• dans les constructions à plusieurs étages ;
• lors de la construction de ponts ;
• pour la fabrication de murs de soutènement ;
• dans la construction de fondations sur pieux et en bandes.

Le ciment M 300 est l'une des marques les plus courantes et il est utilisé :

• dans les constructions de faible hauteur ;
• en génie civil;
• pour les travaux d'installation.

Un domaine d'application économiquement réalisable pour ce mélange est la construction de bâtiments monolithiques.

De par ses caractéristiques et sa composition, cette nuance est également bien adaptée à la fabrication de barrières de type ceinture, de structures de soutènement, d'autoroutes et revêtement de la route, cadres de carrelage, dalles de sol, murs, marches d'escalier, etc.

M200, M100

Ces deux marques sont moins chères que les autres et n’offrent pas une durabilité supérieure. Le principal domaine d'utilisation du M100 est Finir le travail, revêtements de sol, travaux routiers difficiles.

Le ciment M 200 est utilisé pour préparer mélange de béton, qui convient à la construction de structures légères.

Les deux marques ne sont actuellement plus produites.

Chaque marque de ciment a des désignation de la lettre, Par exemple:

• PC signifie ciment Portland ;
• ShPC - ciment Portland de scories;
• PL - plastifiant ;
• SS - ciment résistant aux sulfates ;
• BC - ciment blanc ; GF - hydrophobe ;
• Le VRC est un ciment à durcissement rapide.

Le ciment hydrophobe, capable de repousser l'eau et de résister à l'humidité, est fabriqué avec l'ajout de substances finement broyées qui ne trempent pas dans l'eau. Ce type de ciment peut être stocké plus longtemps sous forme sèche. Le matériau sec hydrophobe confère également au béton une résistance accrue au gel par rapport au béton ordinaire.

Un large choix de ciment et des technologies en constante évolution dans sa production et l'extraction de roches permettent de concrétiser de nombreuses idées de construction ou de réparation, de travaux architecturaux, même dans toutes les conditions climatiques.

Cela n'a pas toujours été le cas et, même si les bâtiments en béton existaient il y a plus de 5 000 ans avant JC, le processus de fabrication du ciment véritablement high-tech n'est apparu qu'au 20e siècle et continue de se développer.

Le matériau de fixation le plus courant dans la construction est le ciment, fabriqué à partir de roches de magnésium ou de carbonate-silicate. Cette dernière variété représente plus de 90 % du marché et est appelée ciment Portland. Le processus de production comprend plusieurs étapes, la gamme de liants minéraux produits est large ; il sera utile à chaque constructeur de connaître le domaine d'application de la poudre par marquage.

De quoi est fait le ciment - la principale matière première

Les matières premières pour la production sont des minéraux solides, à proximité desquels se trouvent les cimenteries. Les pierres carbonatées et les argiles sont utilisées dans la production de clinker - un produit de cuisson conjointe de roches. La première catégorie de formations minérales est consommée en plus grande quantité et est représentée par des variétés calcaires amorphes ou structure en cristal, Ce:

• craie - roche tendre blanc, se compose de carbonate de calcium avec un mélange de magnésium, d'oxydes métalliques et de grains de quartz ;
• la marne est un mélange naturel de 50 à 75 % de dérivés de calcite avec 25 à 50 % de formations d'argile silicatée, bien adapté à la production ;
• le coquillage est du calcaire issu de coquilles d'animaux marins, sa variété métamorphosée par pression à haute température est appelée marbre ;
• dolomite - en plus du carbonate de calcium CaCO3, elle contient un composant magnésium : MgCO3.

Les roches argileuses qui introduisent des silicates dans le clinker sont les loess, les loams et les schistes argileux. Pour réduire les coûts de production et conférer au ciment des propriétés particulières, la technologie utilise des additifs d'alliage - alumine, fer, silicium, déchets d'usines métallurgiques.

Qu'est-ce que le clinker de ciment

Il s'agit d'un produit obtenu par frittage de deux roches à une température de 1450°C : 75% de calcaire et 25% d'argile. Le clinker sort du four sous forme de granulés Ø10-60 mm.

Par composition chimique La pierre concassée calcinée de chaque fabricant peut différer ; la répartition moyenne en pourcentage est donnée :

• CaO-67 ;
• SiO2 - 22 ;
• Al2O3 - 5 ;
• Fe2O3 - 3.

La pierre concassée issue du four n’est pas le seul élément entrant dans la production du ciment Portland. Pour ralentir le temps de prise du produit final, le broyage des granulés en une poudre fine se fait en ajoutant au clinker jusqu'à 6% de sulfate de calcium CaSO3 contenu dans le gypse ou la pierre de gypse.

Le broyage des ingrédients est effectué par des broyeurs à boulets avec pompage du produit fini dans des silos de plusieurs tonnes par transport pneumatique.

La production de ciment est réglementée par les normes de l'État : GOST 30515-2013 - conditions techniques générales, GOST 10178-85 et 31108-2003 pour les ciments Portland de construction. Pour types spéciaux Des normes distinctes ont été élaborées.

Principales caractéristiques du produit

Indicateurs de densité du ciment : en vrac - 900-1100 kg/m³, avec compactage - 1400-1700. De vraies valeurs densité spécifique atteindre 3 t/m³. Il y a plusieurs caractéristiques techniques, par lequel la qualité de la poudre de liant est jugée :

1. La finesse de broyage détermine : plus les particules sont petites, plus grande surface Ils couvrent en une seule couche. Les mesures de contrôle sont effectuées par diffusion sur un tamis de maille de 80 microns.
2. Le besoin en eau est la quantité d’humidité nécessaire pour hydrater le ciment et rendre la pâte plastique. L'excès d'eau dans la solution entraîne la formation de pores et de fissures, réduisant ainsi la résistance.
3. La résistance au gel est la capacité des produits à base de poudre de ciment à résister aux gels et dégels répétés sans destruction. L'indicateur requis est obtenu grâce à des additifs spéciaux lors du mélange de la solution.
4. Temps de prise - en fonction de l'épaisseur du lot, est compris entre 0,7 et 10 heures. L'indicateur dépend également de la quantité de gypse ajoutée au clinker lors du broyage.
5. La résistance est déterminée par la destruction d'un échantillon de ciment provenant de chaque lot de mortier libéré. L'âge des cubes est fixé par la norme - 28 jours.

Pour tous les volumes expédiés par la cimenterie, des passeports qualité sont remplis, qui reprennent les caractéristiques listées. Les consommateurs effectuent indépendamment une inspection à l'arrivée pour confirmer l'intégrité du fournisseur.

Quelle est la marque du ciment

La caractéristique de résistance du ciment Portland est sa qualité, qui est déterminée sur la base des résultats d'essais de compression d'échantillons cubiques avec un bord de 10 cm. Composition de la solution de remplissage des moules : pour 1 part de liant en poudre, 3 mesures de sable de quartz pur.

Après avoir ajouté de l'eau, la masse est mélangée et laissée durcir pendant 28 jours. 6 à 10 moules métalliques sont coulés simultanément.

Parmi ceux-ci, 6 échantillons sont sélectionnés au hasard et broyés sous pression. La pression moyenne arithmétique est calculée sur la base des 4 cubes qui se sont effondrés sous la plus grande charge. Les valeurs mesurées en kg/cm² indiqueront la qualité du ciment selon GOST 10178-85. L'affichage de la contrainte dans le système métrique d'unités est effectué selon GOST 31108-2003 en MPa. Ici, la répartition s'effectue selon la classe de résistance du ciment.

Il s'avère que pour évaluer les caractéristiques de résistance, l'ancienne et la nouvelle classification sont utilisées simultanément. Série numérique de marques : M200, M300, M400, M500, M600. Valeurs de classe de dureté correspondantes : B15 ; B22.5 ; B32.5 ; B42.5 ; B52.5.

Marquage

Les désignations données pour les indicateurs de résistance du ciment Portland ne représentent qu'une petite partie des informations cryptées dans l'étiquetage complet sur les propriétés du ciment fabriqué.

Compte tenu de l'utilisation simultanée de normes avec les désignations précédentes et depuis 2003, de nombreux codes contiennent des informations identiques.

Les fabricants de ciment tentent de transmettre des informations sur la qualité et les propriétés de leurs produits en utilisant les termes des deux normes.

Que signifie le marquage du ciment par type d'additif ?

En plus des composants principaux, la composition du liant matière minérale Des additifs sont introduits pour permettre l'utilisation du ciment dans les bétons spéciaux. Des informations sur les propriétés spéciales sont incluses dans l'étiquetage du produit. Les lettres codent pour la poudre et les additifs :

• PC - Ciment Portland sans additifs améliorants ;
• ShPC - lors du broyage du clinker, des scories sont ajoutées en une quantité ≥20 %, le produit est appelé ciment Portland de scories ;
• PPC - utilisé pour le bétonnage en conditions d'inondation (les pouzzolanes sont des produits volcaniques : cendres, tuf, pierre ponce) ;
• SPT, SSPT, SSSHPT - liants résistants aux sulfates, anticorrosion ;
• B - poudre à durcissement rapide ;
• AVANT JC - ; le clinker utilisé pour sa production est fabriqué à partir de kaolin et de variétés légères de calcaire ;
• G - poudre alumineuse à prise rapide, les matières premières pour la cuisson sont des roches carbonatées et de la bauxite ;
• GF - ciment hydrophobe pour produits en béton dans l'eau ;
• PL - plastifié, facilite la pose du mortier même à basse température ;
• VRC est un ciment expansible résistant à l’humidité qui durcit dans n’importe quel environnement.

Dans le marquage GOST 10178-85, le nombre d'additifs est indiqué par une lettre et un pourcentage : D0, D5, D20. À la fin du code, la norme selon laquelle le produit est fabriqué est indiquée. Exemple : PC 400-D20-B-PL GOST 10178-85 - Ciment Portland d'une résistance de 400 kg/cm² avec additifs à raison de 20 %, à durcissement rapide, plastifié.

Décrypter les marquages ​​du ciment selon les nouvelles normes

Le codage des informations sur le produit selon GOST 31108-2003 est basé sur la division des types de ciment en 5 groupes, désignés par des chiffres romains. Les 3 premières lettres sont tirées du nom de la poudre - CEM.

Chaque association possède des caractéristiques indiquant des caractéristiques de fabrication :

• I - Ciment Portland sans additifs, composé à 95-100 % de clinker de ciment ;
• II - ce groupe est divisé en sous-classes A avec des additifs de 6 à 20 % et B - de 21 à 35 %. Ciments pouzzolaniques contenant<20% пуццолана, и композитные, в которых присадки суммарно не превышают того же значения;
• III - Ciment au laitier Portland avec une teneur en laitier de 36 à 65 % ;
• IV - ciment pouzzolanique avec un ajout de 21 à 35 % ;
• V est une poudre composite contenant 11 à 30 % de scories et de pouzzolane dans les mêmes limites.

Chacun des additifs a sa propre lettre dans la désignation : I - calcaire, Z - cendres volantes, MK - microsilice, K - additif composite, G - gliezh, Sh - laitier, P - pouzzolane. Il est suivi du numéro de classe de résistance, suivi des lettres : N - temps de durcissement normal, B - prise rapide. Exemple : ciment au laitier Portland CEM III/A 32,5N GOST 31108-2003. Il se déchiffre comme suit : la résistance du ciment est de 32,5 MPa, il durcit normalement et contient 36 à 65 % de scories.

Qualités de ciment et leur application

Les ciments Portland sont utilisés conformément aux marquages, qui indiquent directement les conditions particulières, le cas échéant. Pour les travaux de construction, lors du choix d'une marque, faites attention à la classe de résistance ou à la qualité du ciment.

Étapes de construction en fonction de la dureté de la poudre de liant :

• M200 - le ciment est destiné au plâtrage, à la fabrication ;
• M300 - correspond au monolithe M200, utilisé pour le bétonnage des surfaces sous-jacentes sous fondations, le coulage des fondations des immeubles de faible hauteur ;
• M400 - construction de structures en béton armé de résistance M300, revêtements routiers, dalles de pavage, structures porteuses ;
• M500 - tous types de travaux extérieurs en béton, réalisation de dalles d'aérodrome et d'ouvrages hydrauliques à partir du monolithe M400.

Les compositions de solutions peuvent varier et sont fixées en fonction des conditions de l'objet en construction. La recette des mélanges est déterminée par le projet.