Adhes.ru

Стройматериалы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как и из чего делают цемент? Описание, фото и видео

Как и из чего делают цемент? Описание, фото и видео

Строительные материалы появились в тот момент, когда на заре нашей цивилизации первые люди начали строительство домов и укреплений. С течением времени человечество искало материалы, обладающие большой прочностью и доступностью в любом месте проживания. После длительных поисков и экспериментов было выявлено, что мелкодробленый известняк и гипс, при смешивании с водой и минералами, приобретает особые вяжущие свойства.

После затвердевания образует монолитное соединение имеющие характеристики твердого камня. С того момента цемент начали производить в больших количествах и использовать в строительстве больших и маленьких сооружений. Проходя очередной раз мимо постройки из камня и металла, мы часто задаёмся вопросом: «Так как же делают цемент?»

Содержание

Римляне подмешивали к извести определённые материалы для придания ей гидравлических свойств. Это были:

  • пуццоланы (отложения вулканического пепла Везувия);
  • дроблёные или измельчённые кирпичи;
  • трасс, который они нашли в районе г. Эйфеля (затвердевшие отложения вулканического пепла).

Несмотря на различия, все эти материалы содержат в своем составе оксиды: диоксид кремния SiO2 (кварц или кремнекислота), оксид алюминия Al2O3 (глинозём), оксид железа Fe2O3 — и вызывают взаимодействие с ними извести; при этом происходит присоединение воды (гидратация) с образованием в первую очередь соединений с кремнезёмом. В результате кристаллизуются нерастворимые гидросиликаты кальция. В средние века было случайно обнаружено, что продукты обжига загрязнённых глиной известняков по водостойкости не уступают римским пуццолановым смесям и даже превосходят их.

После этого начался вековой период усиленного экспериментирования. При этом основное внимание было обращено на разработку специальных месторождений известняка и глины, на оптимальное соотношение этих компонентов и добавку новых. Только после 1844 года пришли к выводу, что, помимо точного соотношения компонентов сырьевой смеси, прежде всего необходима высокая температура обжига (порядка 1450 °С, 1700 K ) для достижения прочного соединения извести с оксидами. Эти три оксида после спекания с известью определяют гидравлические свойства, и их называют оксидами, обусловливающими гидравличность (факторами гидравличности).

Читайте так же:
Бетонный кирпич технология изготовления

Цемент получается при нагревании гашёной извести и глины или других материалов сходного валового состава и достаточной активности до температуры 1450 °С. Происходит частичное плавление, и образуются гранулы клинкера. Для получения цемента клинкер перемешивают с несколькими процентами гипса и тонко перемалывают. Гипс управляет скоростью схватывания; его можно частично заменить другими формами сульфата кальция. Некоторые технические условия разрешают добавлять другие материалы при помоле. Типичный клинкер имеет примерный состав 67% СаО, 22% SiO2, 5% Al2О3, 3% Fe2O3 и 3% других компонентов и обычно содержит четыре главные фазы, называемые алит, белит, алюминатная фаза и алюмоферритная фаза. В клинкере обычно присутствуют в небольших количествах и несколько других фаз, таких как щелочные сульфаты и оксид кальция.

Алит является наиболее важной составляющей всех обычных цементных клинкеров; содержание его составляет 50-70%. Это трехкальциевый силикат, Са3SiO5, состав и структура которого модифицированы за счет размещения в решетке инородных ионов, особенно Mg 2+ , Al 3+ и Fe 3+ . 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.

Содержание белита для нормальных цементных клинкеров составляет 15-30%. Это двукальциевый силикат Ca2SiO4, модифицированный введением в структуру инородных ионов и обычно полностью или большей частью присутствующий в виде β-модификации. 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.

Содержание алюминатной фазы составляет 5-10% для большинства нормальных цементных клинкеров. Это трехкальциевый алюминат 3СaAS(3CaO*Al2O3*SiO2), существенно измененный по составу, а иногда и по структуре, за счет инородных ионов, особенно Si 4 , Fe 3+ , Na + и К + . Алюминатная фаза быстро реагирует с водой и может вызвать нежелательно быстрое схватывание, если не добавлен контролирующий схватывание агент, обычно гипс.

Читайте так же:
Цемент во время дождя

Ферритная фаза составляет 5-15% обычного цементного клинкера. Это — четырехкальциевый алюмоферрит 4СaAFS(4CaO*Al2O3*Fe2O3*SiO2), состав которого значительно меняется при изменении отношения Al/Fe и размещении в структуре инородных ионов. 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.

Выдающийся учёный химик Шуляченко, Алексей Романович считается отцом русской цементной промышленности. Широкое применение получила шахтная печь Антонова для обжига и производства клинкера.

Стартовые вложения

РастратыСумма, рублей
Оборудование500 000 000
Строительно-монтажные работы20 000 000
Сырье на месяц30 970 776
Регистрация бизнеса10 000 000
Аренда помещения1 000 000
Прочие затраты20 000 000
Итого:581 970 776

Ежемесячные траты

РастратыСумма, рубли
Аренда помещения1 000 000
Электроэнергия1 000 000
Сырье30 970 776
Накладные расходы2 000 000
Зарплата1 616 000
Прочие затраты1 000 000
Итого:37 586 776

Сколько можно заработать?

Стоимость тонны цемента – 4900 рублей. За месяц можно изготавливать 15 125 тонн, что примерно соответствует 74 112 500 рублей. Чистая прибыль составляет 36 525 724 рубля.

Окупаемость

Окупаемость составляет 15 месяцев при грамотном подходе к организации дела. Рентабельность достигает 9%.

Оборудование

Конкретный перечень оборудования для производства цемента зависит от выбранной технологии изготовления. Технология определяется типом и качеством сырья, но основные этапы идентичны во всех случаях, как и оборудование:

  • машины для транспортировки;
  • измельчители сырья и клинкера;
  • печь;
  • смесители;
  • фасовочное оборудование.

Перечень станков и приспособлений, из чего состоит производственная линия при сухом способе изготовления цемента:

  1. Дробилка крупного помола для известняка.
  2. Мельницы-мешалки для глины.
  3. Сито вибрационного типа.
  4. Транспортерная лента.
  5. Сортировальный станок.
  6. Молотилка.
  7. Мельница.
  8. Миксер для шлама.
  9. Вращающаяся печь для обжига.
  10. Сушилка.
  11. Охладитель.
  12. Мельница для клинкера.
  13. Вертикальный транспортер.
  14. Силосы для хранения цемента.
  15. Упаковочная линия.
Читайте так же:
Нормированный цемент что это

Для перемещения сырья и готовой продукции необходимы погрузчики и тяжелая транспортная техника.

Сферы применения

Поскольку карьерный песок обладает хорошим качеством и соответствует определенным ГОСТам, его часто используют в строительных сферах, декорировании и сельском хозяйстве. Особенно часто песок применяется для изготовления бетона и кирпичей, а также для строительства жилых домов и возведение дорог.

Намывной песок, имеющий крупную фракцию, большую популярность приобрёл в производстве хорошего типа бетона, а также при создании железобетонных конструкций.

Добывание песка в карьере востребовано, поскольку материалы часто используются для построения каменных кладок, тротуарных плиток и уличных бордюров.

В декоративных целях песок используется на дачных участках или частных постройках, а также его используют на детских площадках.

Требования законодательства

Песок и ПГС — полезные ископаемые, а потому, согласно закону РФ № 2395-I «О недрах», для их добычи юридическое лицо до старта работ обязано приобрести лицензию, позволяющую эксплуатировать объект добычи. Отметим: лицензия необходима в случае, если зона работ находится за пределами горных и геологических отводов земель. При планировании разработки с применением метода намыва (т. е. гидромеханизированного способа добычи), потребуется также взять разрешение на эксплуатацию близлежащего водного объекта.

Компания «Водорой» ведёт разработку карьеров по добыче песка и ПГС методом гидромеханизации целиком и полностью в рамках требований закона.

Мы располагаем опытом быстрого получения соответствующих лицензий в органах государственной власти ряда регионов РФ. Оказываем помощь с получением аналогичных разрешений юридическим лицам, берущим у нас в аренду спецтехнику и оборудование для добычи песка и ПГС.

Россия

В России первые опыты по вторичному использованию земель, пострадавших от добычи полезных ископаемых, были известны еще до революции: в 1912 году места добычи торфа во Владимирской губернии пытались превратить в сельскохозяйственные угодья. В советское время был проведен целый ряд исследований по восстановлению территорий в европейской части страны. Начиная с 1950-х годов такие работы велись в Донбассе и на Крайнем Севере.

Читайте так же:
Универсальный цинкфосфатный мелкозернистый цемент

Заброшенные рудники Тырныаузского горно-металлургического комбината в Кабардино-Балкарии, где добывались вольфрам и молибден. К 2023 году планируется возобновить эксплуатацию Тырныаузского месторождения. Фото: Денис Ефремов

Один из первых удачных советских опытов по рекультивации заброшенных месторождений относится еще к 50-м годам прошлого века. Парк культуры и отдыха в городе Партизанск Приморского края был открыт в 1952 году на месте заброшенной шахты, став признанным местом отдыха горожан. Василий Гарбар, бывший в те годы директором парка, лично руководил посадкой деревьев, в том числе в холодное время года. Изначальной задачей было превращение парка в ботанический сад с многообразием деревьев и кустарников, а также дикорастущих и культурных цветов. С начала 1980-х годов парк считается памятником природы. На его территории растут краснокнижные виды растений: тис, лимонник, элеутерококк.

В 1970-е годы в СССР публиковались многочисленные работы по рекультивации земель, но в конце 1980-х в этой сфере наступило затишье вплоть до второй половины 1990-х. Сейчас один из наиболее масштабных проектов в России по восстановлению территории заброшенных месторождений ведется на месте отработанного Восточного карьера горы Магнитной в Челябинской области, где планируется создание зеленой зоны. Работы по добыче железной руды велись здесь с 1946 по 2006 год. За эти 60 лет на месте бывшего рудного холма сложилась «чаша» общей площадью около 160 га.

Восточный карьер. Фото: mmk.ru

Работы на Восточном карьере начались в 2018 году. Первым шагом стала постройка инфраструктуры: со дна карьера откачали воду, проложили линии электропередач и железнодорожные пути. Затем туда провели автомобильную дорогу. Развитая транспортная сеть необходима для того чтобы начать рекультивацию — как техническую, так и биологическую. Сначала по новой железной дороге планируется транспортировать материалы для работ, в дальнейшем карьер будет засыпан черноземом для посадки травы. Всего на работы отведено 10 лет.

Читайте так же:
Раствор цементный гигиенический класс

Превращение промышленных предприятий в современные лофты, озеленение территорий, развитие туристического потенциала бывших индустриальных регионов — тренд уже нескольких десятков лет. Однако важно учитывать и экономические, и экологические факторы, не закрывать предприятия хаотично, чтобы действия инвесторов и чиновников не приводили ни к росту безработицы, ни к дополнительному ущербу для окружающей среды. А чем больше будет положительных примеров восстановления территорий в разных уголках планеты, тем вероятнее и рост инвестиций в зеленые технологии и совершенствование законодательной базы в этой сфере на государственном и межгосударственном уровне.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector