Главная » Разное » Где добывают цемент

Где добывают цемент


Как делают цемент: victorborisov — LiveJournal


Цементная промышленность является одной из важнейших отраслей материального производства. Значение этой отрасли в народном хозяйстве определяется прежде всего ее неразрывной связью с ходом капитального строительства. Цемент — один из главнейших строительных материалов, предназначенных для изготовления бетонов, железобетонных изделий, а так же для скрепления отдельных деталей строительных конструкций, гидроизоляции и многих других целей.

Летом прошлого года я провёл съемку на заводе Lafarge («Уралцемент») расположенном в поселке Первомайский, Челябинской области. Завод производит цемент по мокрому способу с 1957 года и по объемам производства находится в десятке крупнейших цементных заводов России. Для производства цемента используют глину и известняк. В качестве топлива выступает природный газ.


История портландцемента начинается 21 октября 1824 года, когда английский каменщик Джозеф Аспдин получил патент на вещество, которое назвал «портландцемент», поскольку его цвет напоминал серый цвет скал, находившихся вокруг города Портланд.

Портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера, гипса и специальных добавок. Свойства портландцемента зависят от состава клинкера и степени его измельчения. Важнейшее свойство портландцемента — способность твердеть при взаимодействии с водой. Оно характеризуется маркой портландцемента, определяемой по прочности на сжатие и изгиб стандартных образцов цементно-песчаного раствора после 28 суток твердения во влажных условиях.

2. Производство цемента складывается из двух основных технологических процессов: получение клинкера (наиболее трудоемкий и энергозатратный этап) и его помол с соответствующими добавками.

3. Для изготовления цемента сначала добывают известняк и глину из карьера.

4.

5.

6. Пройдя предварительную обработку, исходные материалы поступают в мельницу мокрого самоизмельчения «Гидрофол», где перерабатываются в шлам. Затем шлам домалывается в сырьевых мельницах и усредняется в шламбассейнах.

7. На заводе находится специальная лаборатория, в которой производят постоянный контроль качества и дозировку сырьевых материалов и добавок. И в том числе проводят тестирование конечного продукта на прочность.

8.

9.

10.

11. Затем тонкомолотый сырьевой шлам вводится во вращающуюся печь (длиной около 200 м и диаметром 4 м) и обжигается при температуре 1450 градусов Цельсия.

12. При обжиге частички сырья сплавляются между собой, образуя клинкер.

13. Печь для обжига представляет собой вращающийся металлический цилиндр, который наклонен к горизонтальной плоскости под углом 3-4 градуса, чтобы обеспечить возможность движения материала вдоль печи.

14. Полученный клинкер охлаждается в холодильниках, дробится и подается транспортерами в бункеры цементных мельниц для помола.

15. Электрофильтры на вращающихся печах позволяют сократить выбросы пыли в атмосферу в 10-30 раз.

16.

17.

18. Остывший клинкер подается в мельницу.

19.

20. Это самый шумный участок производства. Находится в цеху без наушников просто невозможно.

21. Цемент получают путем совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера, минеральных добавок (10-15%) и гипса (3-7%), который служит для регулирования сроков схватывания. Размер зерен цемента лежит в пределах от 1 до 100 мкм.

22.

23.

24. Процедура LOTOTO (LockOut / TagOut / TryOut). Комплекс действий для повышения безопасности на производстве.

25. Различные минеральные добавки служат для придания бетонам, растворам и др. изделиям на основе цемента специальных свойств (скорость затвердевания, устойчивость в природных водах, морозостойкость).

26.

27.

28. Полученный портландцемент транспортируется из мельниц в силосы для хранения.

29. Из силосов цемент отгружают железнодорожными вагонами и автомобильным транспортом в следующем виде: навалом, специальными контейнерами МКР весом до 1 тонны, бумажными мешками весом 50 кг.

30.

31.

32.

33.

Цементные заводы России - полный список производителей

История производства цемента в России начинается с заявки на патентование нового вяжущего вещества Егором Челиевым в 1825 году. Хотя, практические работы с применением цементных смесей велись в 1813 году при восстановлении Москвы на работах по укреплению берегов Москва-реки и строительстве Кремля. Но волею судеб автором портландцемента считается англичанин Дж. Аспдин (Joseph Aspdin), запатентовавший технологию в 1824 году. Начиная с 1836 года, Россия постоянно наращивала производство цемента, которое к 1913 году достигло 1,78 млн. тонн в год. Большинство предприятий располагалось на юге России, где месторождения известняка или мергеля выходят на поверхность (как говорят ученые — южнее границы последнего ледникового периода).

Виды продукции

Все виды продукции являются производными от портландцемента. Минеральные добавки и вид основного сырья придают цементу различные свойства.

  • Белый цемент — основа для отделочных смесей, цветного цемента марки ЦЦ. Применяется для строительства архитектурных объектов без последующей отделки.
  • Быстротвердеющий цемент — применяется в строительстве быстровозводимых и заливных строений.
  • Водонепроницаемый безусадочный цемент — применяется в строительстве для формирования гидроизоляции и заделки швов гидросооружений.
  • Гидрофобный цемент — присадки снижают водопоглощающие свойства, что увеличивает срок хранения.
  • Глиноземистый цемент — добавки глинозема (аллюминат и бокситы) увеличивают скорость отверждения с выделением большого количества тепла. Актуально для зимнего строительства. При добавлении гипса получается расширяющийся цемент марки РЦ.
  • Напрягающий цемент — применяется для изготовления железобетонных изделий.
  • Пуццолановый цемент — добавление тонкоизмельчённого активного кремнезёма увеличивает время схватывания и понижает тепловыделение. Актуально при возведении объектов с большими сечениями и объемами.
  • Сульфатостойкий цемент — характеризуется жесткими ограничениями по содержанию трёхкальциевого алюмината и трёхкальциевого силиката. Применяется при возведении сооружений циклически контактирующих с водой.

В отдельную группу выделяются шлаковые цементы, которые изготавливаются из отходов металлургического производства или золы от сжигания сланцев и бурого угля. Применяется в производстве шлакоблоков.

Технология производства

Принцип производства цемента не претерпел кардинальных изменений с момента его изобретения. Основные процессы:

  • Добыча известняка или мергеля открытым способом.
  • Измельчение.
  • Приготовление смеси.

    • Различают два способа — сухой и мокрый. При использовании мокрого способа перемешивание происходит с добавлением воды, которую затем выпаривают. К достоинствам этого способа можно отнести равномерность смеси по составу и размеру фракций. Недостаток — большой расход энергии на выпаривание воды перед обжигом (энергозатраты составляют 20...25% стоимости).

  • Обжиг.

    • Производится в клинкерной (вращающейся) печи с факельной горелкой. Печи для мокрой смеси вдвое длиннее и больше по диаметру, чем печи для сухой смеси. Температурный режим: верхняя загрузочная зона — 70...200 °С, зона декарбонизации — 700...1100 °С, зона спекания 1300...1450 °С, зона охлаждения — 1300...900 °С, с переходом в холодильник для быстрого охлаждения гранул.

    Сухой способ приготовления смеси получил развитие с появлением устройств экспресс-анализа состава смеси и технологий с автоматизацией процесса смешивания, что снизило энергетические затраты в 2...3 раза и увеличило съем продукции с одного квадратного метра производственной площади. На выходе получаются клинкерные гранулы.

  • Выдержка. Выдержка производится в течение 1...2-х недель для завершения химических процессов.
  • Помол, упаковка в мешки или закладка в силосы для хранения.

Положение в отрасли

Пик развития производства цемента приходится на 1965...1972 годы. СССР занимал первое место в мире, производя 100...140 млн. тонн в год (мощности предприятий РСФСР — 89...95 млн. тонн). В 90-е годы было выведено из производства более половины предприятий общей мощностью 17...23 млн. тонн. Оставшиеся предприятия объединены в десяток производственно-строительных групп.

Ведущие компании:

  • Евроцемент Груп (13 крупнейших заводов по всей территории России).
  • Холдинг Holcim Group.
  • Группа компаний ЛСР.
  • Консорциум United Cement Group.
  • Холдинг Сибирский цемент.
  • ХайдельбергЦемент Рус.
  • Компания Lafarge.

Темпы ежегодного прироста за период 2009...2012 годы составлял 4,5 %, а в 2013 — 7,8% (объем 66,4 млн. тонн). В настоящее время 90% цемента производится по затратному «мокрому» способу.

Перспективы отрасли

В целом перспективы рынка цемента имеют основания для оптимизма. Потребность в цементе удовлетворяется промышленностью на 90%, а Правительство планирует строительство большого количества объектов (чемпионат мира по футболу, газопровод Южный поток, космодром Восточный, особый экономический статус Дальнего Востока и др.). Главным сдерживающим фактором развития отрасли является отставание в применении технологии сухого приготовления смеси. Законченная реконструкция ряда предприятий и ввод в строй нескольких новых позволит снизить процент «мокрого» производства до 70, что явно недостаточно (в Европе таких производств нет совсем). По данным ФТС РФ стоимость импортного цемента составляет 56...70 долларов за тонну, что существенно превышает среднюю внутреннюю цену 110...130 $/тонну (ДФО — 183 $/тонну). Такая ситуация (при объеме импорта 12...14 млн. тонн в год за последние два года) оказывает существенное давление на внутренних производителей.

Процесс производства

Сегодня компания CRH Ukraine производит цемент новейшим энергосберегающим и экологически безопасным сухим способом

Этап 1: добыча сырья

Сырье для производства цемента (карбонат кальция, кремнезем, глинозем и железную руду) в основном добывают из известковой породы, мела, глинистой породы или глины. Это сырье получают из карьеров путем добычи или при помощи взрывных работ. После этого вещества измельчают и к ним добавляют минералы, чтобы получить правильный химический состав для производства цемента. Эти минералы могут быть отходами производства других отраслей (например зола). После измельчения так называемую сырьевую смесь транспортируют на завод, где ее хранят.

Этап 2: измельчение и обжиг сырья

Вследствие измельчения получают порошок, известный как сырьевая смесь, который разогревают и переправляют в обжиговую печь. Именно эта печь является центром всего процесса производства. В ней сырьевая смесь разогревается до около 1500°C, примерно до температуры раскаленной лавы. При такой температуре проходят химические реакции, которые образуют цементный клинкер, содержащий гидравлические силикаты кальция.
Чтобы разогреть сырье до такой температуры, нужно нагреть печь до 2000°C. При этом используется органическое топливо. Печь находится под наклоном 3°, чтобы дать сырью возможность пройти через нее в течение 20–30 минут. После выемки клинкер охлаждают и хранят готовым к измельчению и производству цемента. 

Этап 3: измельчение и транспортировка цемента

К клинкеру добавляют небольшое количество гипса (3–5%), чтобы регулировать твердение цемента. После этого смесь уже достаточно размолота, чтобы получить из нее «чистый цемент». В этой фазе кроме гипса могут добавляться различные минералы, которые называются «добавками». При использовании в различных пропорциях эти добавки естественного и промышленного происхождения могут придавать цементу специфические свойства, такие как пониженная проницаемость, повышенная устойчивость к действию сульфатов и агрессивной среды, улучшенные технологические свойства или более качественная конечная обработка.
Наконец, цемент хранят в бункерах («силосах»), прежде чем отправить его цементовозами или в мешках клиенту.

Как делают цемент. - Как это сделано, как это работает, как это устроено — LiveJournal


Цементная промышленность является одной из важнейших отраслей материального производства. Значение этой отрасли в народном хозяйстве определяется прежде всего ее неразрывной связью с ходом капитального строительства. Цемент — один из главнейших строительных материалов, предназначенных для изготовления бетонов, железобетонных изделий, а так же для скрепления отдельных деталей строительных конструкций, гидроизоляции и многих других целей.

Я провёл съемку на заводе Lafarge («Уралцемент») расположенном в поселке Первомайский, Челябинской области. Завод производит цемент по мокрому способу с 1957 года и по объемам производства находится в десятке крупнейших цементных заводов России. Для производства цемента используют глину и известняк. В качестве топлива выступает природный газ.


История портландцемента начинается 21 октября 1824 года, когда английский каменщик Джозеф Аспдин получил патент на вещество, которое назвал «портландцемент», поскольку его цвет напоминал серый цвет скал, находившихся вокруг города Портланд.

Портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера, гипса и специальных добавок. Свойства портландцемента зависят от состава клинкера и степени его измельчения. Важнейшее свойство портландцемента — способность твердеть при взаимодействии с водой. Оно характеризуется маркой портландцемента, определяемой по прочности на сжатие и изгиб стандартных образцов цементно-песчаного раствора после 28 суток твердения во влажных условиях.

2. Производство цемента складывается из двух основных технологических процессов: получение клинкера (наиболее трудоемкий и энергозатратный этап) и его помол с соответствующими добавками.

3. Для изготовления цемента сначала добывают известняк и глину из карьера.

4.

5.

6. Пройдя предварительную обработку, исходные материалы поступают в мельницу мокрого самоизмельчения «Гидрофол», где перерабатываются в шлам. Затем шлам домалывается в сырьевых мельницах и усредняется в шламбассейнах.

7. На заводе находится специальная лаборатория, в которой производят постоянный контроль качества и дозировку сырьевых материалов и добавок. И в том числе проводят тестирование конечного продукта на прочность.

8.

9.

10.

11. Затем тонкомолотый сырьевой шлам вводится во вращающуюся печь (длиной около 200 м и диаметром 4 м) и обжигается при температуре 1450 градусов Цельсия.

12. При обжиге частички сырья сплавляются между собой, образуя клинкер.

13. Печь для обжига представляет собой вращающийся металлический цилиндр, который наклонен к горизонтальной плоскости под углом 3-4 градуса, чтобы обеспечить возможность движения материала вдоль печи.

14. Полученный клинкер охлаждается в холодильниках, дробится и подается транспортерами в бункеры цементных мельниц для помола.

15. Электрофильтры на вращающихся печах позволяют сократить выбросы пыли в атмосферу в 10-30 раз.

16.

17.

18. Остывший клинкер подается в мельницу.

19.

20. Это самый шумный участок производства. Находится в цеху без наушников просто невозможно.

21. Цемент получают путем совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера, минеральных добавок (10-15%) и гипса (3-7%), который служит для регулирования сроков схватывания. Размер зерен цемента лежит в пределах от 1 до 100 мкм.

22.

23.

24. Процедура LOTOTO (LockOut / TagOut / TryOut). Комплекс действий для повышения безопасности на производстве.

25. Различные минеральные добавки служат для придания бетонам, растворам и др. изделиям на основе цемента специальных свойств (скорость затвердевания, устойчивость в природных водах, морозостойкость).

26.

27.

28. Полученный портландцемент транспортируется из мельниц в силосы для хранения.

29. Из силосов цемент отгружают железнодорожными вагонами и автомобильным транспортом в следующем виде: навалом, специальными контейнерами МКР весом до 1 тонны, бумажными мешками весом 50 кг.

30.

31.

32.

33.

Оригинал взят у victorborisov в Как делают цемент

Уральский цементный завод

Предприятие: «Уральский цементный завод»
Cобственники: «Lafarge»
Регион: Урал
Проектная мощность: 1,8 млн тонн
Способ производства: мокрый
Год запуска: 1957

 

Продукция:

  • ПЦ 400-Д0
  • ПЦ 500-Д0
  • ПЦ 500-Д20
  • ПЦ 400-Д20

Контактная информация:

Адрес: РФ, Челябинская область, г. Коркино, пос. Первомайский, ул. Заводская, д1.
Телефон: (35152) 2-20-39
Факс: (35152) 2-20-39

Электронная почта: [email protected]
Сайтwww.uralcement.ru

О заводе

ОАО "Уралцемент" - крупнейшее предприятие строительной индустрии Южного Урала.

Завод пущен в эксплуатацию в 1957 году. За годы своего существования было произведено более 81 миллиона тонн высококачественного цемента. По объему производства завод находится в десятке крупнейших цементных заводов России. Завод отличается выгодным географическим месторасположением, позволяющим с наименьшими транспортными затратами поставлять цемент в челябинскую, Тюменсткую, свердловскую, Курганскую, Омскую, Оренбургскую, Пермскую области, Башкирию, Казахстан, Татарстан и другие районы.

На предприятии "Уралцемент" основное внимание уделяется: обеспечению качества цемента; поддержанию конкурентноспособных цен; выполнению графиков поставок. В настоящее время ОАО "Уралцемент" мощное предприятие со строго выдерживаемой технологией производства цемента, сырье добывается в собственных карьерах, расположенных рядом с заводом, что обеспечивает низкую себестоимость и определяет цену цемента на уровне конкурентной.

11 ноября 2003 года ОАО "Уралцемент" вошел в состав международной компании LAFARGE - крупнейшего в мире производителя цемента. Компания LAFARGE - это 77 000 сотрудников в 75 странах мира.

Музей Цемента - описание и фото. Карта мест, туристические маршруты

На северном берегу Цемесской бухты посреди промышленной зоны Восточного района Новороссийска открыт единственный в России Музей Цемента. В нем можно посмотреть очень интересную экспозицию, если вас интересует развитие цементной промышленности Советского Союза.

Музей Цемента открыт в одном из корпусов, который раньше принадлежал компании «Новоросцемент». Это одна из крупнейших в России производственных площадок цемента. В настоящий момент Новоросцемент объединяет в себе три цементных завода. 

Несколько столетий назад основным связующим раствором для каменного строительства был строительный гипс, а затем известь. В середине 19 века началось производство цемента, который существенно превосходил их по своим техническим характеристикам. 

В 1839 году первый завод по производству цемента был открыт в Санкт-Петербурге, а затем такие заводы стали открываться по всей стране около крупных городов. Завод цемента в Новороссийске был основан в 1882 году, и вскоре стал одним из крупнейших в Российской империи, так как здесь было наиболее рентабельно добывать мергелевую породу с Маркотхского хребта, которая является сырьем для изготовления цемента. 

Прибрежный горных хребет Туаптах тянется от Геленджика на юг. На его скальном обрыве находится Голубая Бездна

Плиты мергеля позади скалы Парус в поселке Прасковеевка спускаются к морю как хвосты драконов

Плиты белого мергеля на пляже в местечке Голубая Бездна около поселка Джанхот

Экспозиция музея Цемента расположена в 10 залах. В первых залах можно ознакомиться с формированием этой промышленности в середине 19 века, строительством первых заводов, инструментами, которые использовали для производства цемента. Здесь находится рабочий стол и личные вещи профессора Ивана Пономарева, который был одним из создателей цементной промышленности в Российской империи.

Последующие залы Музея Цемента в Новороссийске посвящены индустриализации Советского Союза, которая началась в 1920-х годах. Цементные заводы начали строится по всей стране, и уже к 1960-м годам СССР стал крупнейшим в мире производителем цемента, с объемом производства более 100 млн тонн. 

Мергелевая порода, которая служит сырьем для производства цемента, в Музее Цемента в Новороссийске

Экспозиция в Музее Цемента Новороссийска, посвященная событиям Второй Мировой войны, когда линия фронта проходила на этом месте

В двух залах Музея Цемента рассказывается о событиях, которые происходили в Новороссийске во время Второй Мировой войны. Как известно, в Восточном районе города, посреди цементных заводов, прошла линия обороны. Немецкие войска пытались пройти вдоль побережья к советским портам на Черном море, но дальше Цемесской бухты они не прошли. Более года, с августа 1942 года до сентября 1943, года здесь велись очень ожесточенные бои.

В Технологическом Зале музея представлены элементы современного оборудования, на котором производится цемент. Также здесь же можно посмотреть мемориальную квартиру писателя Федора Гладкова, который работал на цементных заводах Новороссийска и написал роман «Цемент». 

состав, пропорции, характеристики, типы, как сделать самостоятельно

Бетон – основа любой строительной конструкции. Практически каждое строение, находящееся вокруг нас, так или иначе, было возведено с помощью цементного раствора. Строительный бетон, созданный на основе цемента, десятилетиями выдерживает многотонную нагрузку, практически не испытывая негативного влияния извне. Почему уже многие десятилетия именно цемент является самым популярным строительным материалом? Редакция HouseChief.ru попытается раскрыть ту самую секретную формулу, благодаря которой, мы наконец-то узнаем, из чего именно делают цемент и почему его считают одним из самых прочных материалов во всём мире.

Цемент – связующее звено любой конструкции. От ступенек подъезда до элитных небоскрёбов

Читайте в статье

Нормативные документы

Цемент, как и любой другой товар, обязательно должен пройти процедуру сертификации. Существует несколько ГОСТов и СНиПов, которые в той или иной степени касаются качества цементной смеси. Перечислим основные из них:

  1. ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные. Технические условия».
  2. ГОСТ 30515-97 «Цементы. Общие технические условия».
  3. ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия».

Здесь же можно найти ссылки на дополнительные акты и нормативные документы, которые могут пригодиться при глубоком изучении данного вопроса.

Стандарты определяют не только качество самого сырья, но и допустимые сферы его использования, правила транспортировки, время схватывания, особенности заливки и другие параметры

Химический состав цемента

Сам по себе цемент − не что иное, как порошок. Его создают на основе клинкера. В составе могут содержаться разные компоненты и наполнители.

Интересный факт! Когда цементный раствор застывает, его плотность не уступает плотности камня. Для создания искусственного камня используется тоже цемент.

Гранулы клинкера (основного элемента, из которого создают цемент) получаются путём нагрева при экстремально высоких температурах известняка и глины

Нагрев происходит до показателей +1450°C. Структура природных компонентов меняется, и получается новое вещество – клинкер. После этого полученное вещество соединяют с гипсом и перемалывают, в результате и получается знакомый всем цементный порошок.

Комментарий

Михаил Старостин

Руководитель бригады ремонтно-строительной компании "Дом Премиум"

Задать вопрос

"Вот так выглядит химический состав готового цементного порошка: 67% оксида кальция (СаО), 22% диоксида кремния (SiO2), 5% окиси алюминия (Al2О3), 3% оксида железа (Fe2O3), 3% прочие составляющие.

"

Основные характеристики

Для цемента главной технической характеристикой остаётся его марка, именно эта маркировка скажет о такой важной характеристике, как показатель максимальной нагрузки в кг.

Обычно этот показатель имеет обозначение буквой «М». Далее идут цифры, показывающие прочность, к примеру, М400 или М500

Числа указывают на максимальный показатель нагрузки, которую может выдержать застывший цемент. Его ещё называют показателем прочности на сжатие. На практике такое значение говорит о весе, который способен выдержать материал и при этом не разрушиться. Например, при использовании цемента М200 нагрузка, которую сможет выдержать 1 см³, составляет 200 кг.

Интересно, что тестировать цемент разрешено только после полного высыхания, а это происходит через 28 суток и не ранее. После этого тестовый образец цемента укладывают под пресс и сжимают. Давление, при котором он начал разрушаться, и является его маркой. Причём процедуру повторяют шесть раз, а потом из 4 лучших показателей вычисляют среднее арифметическое. Показатель этот измеряется в МПа и кг/см².

Комментарий

Михаил Старостин

Руководитель бригады ремонтно-строительной компании "Дом Премиум"

Задать вопрос

"Буквой «Д» обозначаются данные о специальных добавках, использующихся в цементе. Например, Д10 говорит о том, что в сухую смесь добавили 10% добавок. Благодаря им удаётся придать готовой конструкции дополнительную прочность и морозостойкость.

"Добавки могут влиять на износостойкость материала, его влагоустойчивость, защиту от коррозии, влиять на цвет и крепость. Выпускаются вяжущие вариации цемента от М300 до М800.

Типы цемента по сфере использования

Как мы уже замечали ранее, на качество цементной смеси влияют разные добавки. От этого зависит его сфера применения и прочность. К примеру, морозостойкие образцы применяются в строительстве жилых домов и строений на территориях с суровым климатом, в сейсмически опасных зонах применяются добавки, увеличивающие параметры клейкости смеси. Они, в свою очередь, не дают бетонным конструкциям растрескиваться.

Интересный факт! В процессе заморозки вода, содержащаяся в бетоне, расширяется и начинает разрушать его изнутри. Однако современные технологии позволяют улучшить степень морозоустойчивости, в цементный порошок вносятся минеральные добавки, например, нейтрализованный древесный пек. Они создают прочную оболочку вокруг водяных частиц.

Самая популярная марка цемента с прочностью 400 кг/см³, или М400. Её используют для проведения самых различных строительных работ

Чаще всего в цементную смесь добавляют разные добавки, процентное содержание которых может достигать 10 и 20%. Для возведения монолитных зданий использую цемент марки М500. У такого материала более высокая скорость застывания и прочность. Обычно именно из такой цементной смеси возводят перекрытия и несущие конструкции.

Из чего делают цемент

Обычно заводы по производству цемента строят там, где находятся залежи известняка и других пород, которые используются при создании клинкера. Главными природными элементами, из которых делают цемент, являются:

  • ископаемые карбонатного типа: кристаллические породы, поддающиеся обжигу;
  • глинистые материалы, а также горные породы осадочного характера минерального происхождения. Сырьё характеризуется вязкостью, применяется при сухом методе производства.

Комментарий

Михаил Старостин

Руководитель бригады ремонтно-строительной компании "Дом Премиум"

Задать вопрос

"При выборе цемента обращайте внимание на такой показатель, как тонкость помола. Чем мельче структура порошка, тем крепче будет смесь.

"

Карбонатные породы

Какие карбонатные породы используются при производстве цемента:

  • мел (вариация известняка) – легко подвергается обработке, дёшев и универсален;
  • мергель, или мергелистый известняк. Плюс этих пород в том, что в них находится достаточное количество влаги, кроме того, они содержат необходимые частички глины;
  • известняковое сырьё, ракушечники, отличающиеся отсутствием включений кремния. Порода обладает пористой структурой, легко разрушается под воздействием сжимающих усилий;
  • карбонатные породы. Они характеризуются ценными физическими свойствами.
Сырьё добывается разными фракциями, уже на производстве ведётся его отбраковка и сортировка

Глинистое сырьё

К глинистым породам относятся:

  • глина, содержащая минеральные включения, разбухающие при добавлении воды;
  • суглинки − разбавлены песчаной фракцией;
  • сланцы – прочные глинистые породы;
  • лёсс – неэластичная пористая порода с включением кварца.

Корректирующие добавки

Кроме минерального сырья, при производстве цемента используются специальные пластификаторы. Чаще всего используют добавки на базе ископаемых, содержащих плавиковый шпат, а также апатиты.

Важно! Основой любого вяжущего является цементный клинкер и всего 15-20% минеральных добавок. Именно от него зависит крепость будущего цемента и прочие его характеристики.

Как делают цемент на производстве

Как и любое производство, создание цементной смеси происходит строго по специальной технологической схеме. И состоит из следующих этапов:

  1. Создание клинкера. Его, напомним, делают из известняка и глины в процентном соотношении 75×25. Смесь помещается в печь, при температуре примерно +1500°C происходит изменение состава. Образуется вязкое вещество, надёжно скрепляющее все гранулы клинкера. Получаемый клинкер охлаждается в специальных холодильных установках.
  2. Затем гранулы дополнительно дробят. Измельчение происходит в специальных перемалывающих мельницах. Они представляют собой барабаны с помещёнными туда стальными шариками.
  3. К измельчённому клинкеру добавляют также тонкодисперстный гипс и минеральные добавки.
Чем мельче фракции цемента, тем крепче и надёжнее будет состав, тем выше марка

Существуют разные технологии подготовки исходного сырья. Рассмотрим основные из них.

Мокрый метод

Мокрая технология предполагает обязательное добавление воды на этапе измельчения, в этом случае вместо извести используется мел. При этом образуется специальная смесь, или шихта, которая затем повторно высушивается в печи, превращаясь в подобие стеклянного шара, который затем вновь измельчается. При этом себестоимость цемента значительно увеличивается. Считаете, что смесь, приготовленная таким способом, более прочная.

Сухой способ

Сухой способ – более дешёвый вариант. В этом случае на практике объединяют две технологические операции – помол и сушку смеси. В шаровую мельницу направляют горячие газы, которые и осуществляют просушку. Здесь на выходе получается уже готовый порошок.

Комбинированные методики

Комбинированный вариант объединяет в себе особенности мокрого и сухого способа. Технологии отличаются на каждом предприятии. Иногда вместо мокрого способа, допускающего увлажнение клинкера до 50%, используют варианты с понижением влажности на этом этапе до 18 или 20%. Второй метод предусматривает подготовку сухой смеси с последующим увлажнением до 14%, гранулированием, заключительным отжигом. Всё зависит от задач, которые стоят перед технологом.

Как сделать цемент в домашних условиях

Несмотря на кажущуюся сложность производства цемента, сделать его своими руками в домашних условиях возможно. Понятно, что этот вариант не будет таким технологичным, как на заводе, и обжечь его при необходимой температуре также не получится. Однако кое-какие хитрости мы можем вам рассказать. Рассмотрим один из популярных рецептов создания состава, вполне подходящего для заделки щелей и стяжек. Для создания смеси нам потребуется водная известь, каменная зола и обычная вода.

Комментарий

Михаил Старостин

Руководитель бригады ремонтно-строительной компании "Дом Премиум"

Задать вопрос

"При создании смеси берутся равные пропорции ингредиентов.

"Вещества аккуратно перемешиваются до получения однородной консистенции. Помните, что этот состав «схватывается» практически моментально. Поэтому смешивать его очень много не нужно

Ещё один популярный рецепт создаётся с применением обычного глицерина. Для этого необходимо взять свинцовый глёт, его растирают до тонкого состояния, высушиваем в печи, можно на обычном металлическом противне. В такой «клинкер» добавляется глицерин. Такой цемент больше всего похож на магазинный аналог.

Интересный факт! Один из самых неоднозначных способов создания цемента на основе крови придумали в Китае. В качестве одного из ингредиентов применяется свиная кровь. Несмотря на то, что моральная сторона вопроса вызывает этические споры. Говорят, что по крепости такой цемент не уступает камню.

Как приготовить цементный раствор

В обычный кладочный раствор добавляется цемент и песок в долях 1:3. По желанию к нему можно засыпать пластификаторы.

Такой состав чаще всего применяют для шпатлёвки швов и трещин, кладки кирпича, стяжки бетонных конструкций, выравнивания пола

Мыльные и моющие средства в смесь добавлять нельзя, они со временем вымываются из состава и могут стать причиной возникновения трещин. Для выравнивания небольших трещин подойдёт приготовление цементной пасты без использования песка. Однако в качестве вяжущего вещества может выступать любой подручный материал. Даже яичный желток. В смесь при этом добавляется совсем немного воды. Такая масса практически не оставляет шероховатостей, подходит для финальной отделки стыков и неровностей.

Из чего и как делают цемент – видео

А для того чтобы закрепить полученную информацию, посмотрите обучающее видео, из чего делают цемент.

А если у вас есть вопросы к автору статьи, задавайте их в комментариях.

Из чего состоит цемент?

Цемент представляет собой гидравлическое вяжущее со вяжущими свойствами. Его получают из минеральных ресурсов, точнее природных минералов, таких как мергель, глина и известняк. При смешивании с водой образует суспензию, которая затвердевает в результате реакций и процессов гидратации и сохраняет свои прочностные свойства даже под водой.

Основным компонентом цемента является клинкер, который бывает нескольких видов:

  • бариевый клинкер, полученный из сырья, содержащего карбонаты кальция, барий и алюмосиликаты
  • алюминиевый клинкер, полученный из бокситов, кальция или из бокситов и известняка
  • Портландклинкер, используемый в производстве портландцемента

Портландклинкер является основным промежуточным продуктом, используемым в цементной промышленности.Он производится путем обжига сырья, такого как известняк, мергель и глина, во вращающейся печи при температуре 1450 градусов Цельсия. Затем полученный агломерат растирают с сульфатом извести (гипсом), который действует как регулятор времени схватывания.

При помоле агломерата можно добавить так наз. неклинкерные компоненты, т.е. гранулированный доменный шлак, зола-уноса, известняк, выступающие в роли наполнителя.

По составу цемента различают:

  • Портландцемент (ЦЕМ I) - его основной компонент клинкер 95-100%
  • многокомпонентный портландцемент (CEM II) - содержит портландцемент и другие ингредиенты, превышающие 5% массы цемента
  • цемент металлургический (ЦЕМ III) - клинкер и доменный шлак не менее 36%
  • пуццолановый цемент (CEM IV) - клинкер, кварцевая пыль, пуццолан и летучая зола
  • многокомпонентный цемент (ЦЕМ В) - клинкер, шлак, пуццолан и зола-унос кремнезема (ЦЕМ В/А: клинкер 40-64%, доменный шлак 18-30%, пуццолан + кремнеземная зола-унос 18-30%, вторичные компоненты 0-5%;CEM V/B: клинкер 20-38%, доменный шлак 31-49%, пуццолан + кремнеземная зола 31-49%, вторичные компоненты 0-5%)

Стоит отметить, что для отдельных видов цемента изменяется количество клинкера, вид и количество добавок, что положительно сказывается на характеристиках бетонной смеси и затвердевшего бетона.Например, металлургический цемент обладает высокой устойчивостью к неблагоприятным условиям окружающей среды, подобно пуццолановому цементу, устойчивому к химической коррозии.

.

Шаг за шагом: Как производят цемент?

Цемент является одним из компонентов, используемых при производстве бетона. Это гидравлическое вяжущее, которое благодаря своим свойствам связывает воедино все компоненты различных бетонных смесей или кладочных растворов. Поэтому стоит знать, как создается материал, столь распространенный в строительстве.

Точно неизвестно, когда впервые был использован цемент, но бетон, в состав которого входит цемент, - появился и широко применялся в строительстве римлян.По мнению последних ученых, его могли использовать и раньше — например, при строительстве египетских пирамид. С тех пор цемент и по сей день сопровождает нас на каждой стройке.

Измельчители для измельчения клинкера в шаровых мельницах. Фото Lafarge

Добыча и подготовка природных ресурсов

Цемент представляет собой гидравлическое вяжущее, которое благодаря своим свойствам затвердевает после смешивания с водой. Цемент используется в производстве строительных растворов и бетонов.Цемент состоит из элементов, обычно встречающихся в природе, таких как: кальций, кремний, алюминий, железо и кислород. Сырьем, используемым для производства цемента, являются природные минералы, то есть известняк, мергелистый известняк, мергель или глинистые минералы, которые добываются в карьерах, расположенных рядом с цементным заводом. Здесь материал извлекается, измельчается и усредняется, а затем транспортируется в цементную печь. Добыча и подготовка являются одними из ключевых технологических стадий процесса производства цемента, ведь только поддержание постоянного состава сырья гарантирует оптимальное качество важнейшего компонента цемента – цементного клинкера.

Вращающаяся печь для производства клинкера. Фото Lafarge

См. также: Советы экспертов: Как сохранить свежий бетон?

Цементный клинкер - основной компонент цемента. Именно он отвечает за вяжущие свойства цемента. Цементный клинкер производится при высокой температуре в специальных клинкерных печах. В качестве сырья для производства клинкера чаще всего используют карбонат кальция и алюмосиликаты с примесями.

Процесс производства цементного клинкера

Когда щебень поступает в шаровую или вальцовую мельницу - там он измельчается. На этом этапе корректируется состав сырья с использованием различных добавок, таких как песок, зола-унос и железосодержащие добавки.

Рис. Lafarge

Полученная сырьевая мука подается в теплообменную колонну, где высушивается, а затем нагревается потоком отходящих газов печи.Отделенная от них в циклонах, она подается во вращающуюся печь. Это устройство имеет форму цилиндра длиной около 60 м и диаметром около 5 м. Печь топится угольной пылью и альтернативными видами топлива с помощью специальной горелки, расположенной в выходной части печи. Температура газов внутри печи достигает примерно 2000°С. В зависимости от конструкции печи материал остается в высокотемпературной зоне (выше 800°С) до 30 минут и окончательно нагревается до температуры 1450 0 С и подвергается ряду химических процессов, в результате которых образуется клинкерные минералы.Материал на выходе из печи - (клинкер) охлаждается в колосниковом холодильнике до температуры около 100°С. Затем клинкер хранится в силосах.

См. также: Какой бетон следует использовать для фундаментов?

Измельчение и раздача цемента

Для получения конечного продукта - цемента необходимо измельчить новообразованный клинкер с соответствующими добавками.Для этого клинкер из силосов транспортируется на шаровые мельницы, в которые также вводятся добавки. Это: гипс (регулятор времени схватывания), известняк, зола и шлак. Целевые свойства цемента зависят от пропорций, в которых дозируются компоненты, поэтому строго контролируются.

- Благодаря использованию соответствующих добавок мы можем получить ряд цементов с различными свойствами в зависимости от предполагаемого использования. В результате мы получаем цементы с желаемыми заказчиками свойствами, иногда уникальными и особыми, такими как: повышенная прочность, удобоукладываемость или стойкость к химической агрессии - , - сказал Дариуш Бохенчик, директортестирование и стандартизация Lafarge Cement S.A.

Готовый продукт поступает в силосы, откуда транспортируется в фасовочное помещение и терминалы налива цемента навалом и в мешках.

Если вы хотите узнать больше, загляните »

Финансовый отчет 2021. Порадник Газеты Правней 12/2021

.90 000 Инфраструктура Рынок

Мел, добываемый на руднике Хелм, является основным сырьем для производства клинкера и цемента. - Геологически это молодой материал, но со стабильным химическим составом, характеризующийся содержанием более 90% чистого карбоната кальция, - говорит д-р Хенрик Радельчук, руководитель отдела качества Хелмского цементного завода.

Мел из шахты в Хелме также имеет один недостаток - он характеризуется высокой влажностью - среднегодовая около 22,5%, а зимой, когда идут осадки, влажность повышается до 26%, что может вызвать проблемы во время его эксплуатация.

Во-первых, мел

Большим преимуществом хелмовского мела является его мягкость, что позволяет вести добычу экскаватором. - Таких шахт в мире немного, на большинстве заводов материал взрывают взрывчаткой, а потом грузят в вагоны и автомобили. В нашей компании материал выкапывается обычным экскаватором и сразу поступает в производство, — поясняет Генрик Радельчук.

Вторая, клинкерная

Первой стадией формирования цемента является производство клинкера.Говоря простым языком, он находится в виде комков от пылевато-песчаной фракции до комков диаметром в несколько сантиметров. Сырьевой набор для производства клинкера состоит на 85-88% из мела, примерно на 6-7% из глины, далее идут добавки, корректирующие соотношение кремнезема, железа и алюминия. Следующие 2-3% составляют летучая зола и 3-4% железосодержащая пыль, являющаяся отходами сталелитейных заводов. - Все это после помола в виде хлебопекарной муки, похожей на муку из злаков, но темного цвета. Только такая смесь идет на установку и производится клинкер, - объясняет руководитель отдела качества Хелмского цементного завода.

Рудник имеет дробилки первой ступени, после прохождения которых материал имеет диаметр зерен не более 20-25 см, далее поступает на дробилку второй ступени, в которой диаметр зерен уменьшается максимально до 100 мм, а затем направляется на гомогенизационные депо. Затем набор сырья (мел, глина, зола и добавка железа-носителя) поступает в сушилку-дробилку.

- Это устройство имеет форму ротора с прикрепленным так называемым молотки в виде металлических стержней, которые под действием вращения и температуры сушат и измельчают материал в сырьевую муку.Затем он поступает в сепаратор, где мелкодисперсный материал поступает в теплообменную установку – систему циклонов и декарбонизаторов, а густой материал возвращается в сушилку-дробилку для более точного измельчения, – поясняет Генрик Радельчук.

Для производства клинкера требуется огромное количество тепловой энергии для получения примерно 1450°C. Основным источником тепла на Хелмском цементном заводе являются альтернативные виды топлива, доля которых в удельном тепле в настоящее время превышает 84%, остальные менее 16% приходится на традиционную каменноугольную пыль.КПД печи 5 тысяч. тонн клинкера в сутки.

В-третьих, цемент

Клинкер является важным и основным компонентом цемента. Помимо клинкера каждый цемент должен содержать регулятор времени схватывания, которым в нашем случае является так называемый reagips - побочный продукт сероочистки дымовых газов. В простейшем случае цемент образуется только после измельчения и смешивания этих ингредиентов. Цементы, в зависимости от типа, могут содержать другие компоненты, такие как: летучая зола, шлак, известняк или другие компоненты, разрешенные стандартом PN - EN 197-1.

.

Из чего состоит цемент?

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

Цемент – гидравлическое вяжущее, основной особенностью которого является твердение при контакте с водой. Этот процесс связывания используется при производстве строительных растворов или бетонных смесей, в состав которых также входят заполнители, выступающие в качестве наполнителя.Цемент получают из сырья, встречающегося в природной среде, такого как известняк, мергелистый известняк, мергель или глинистые минералы, которые добываются открытым способом.

Как происходит процесс производства цемента?

Производители цемента обычно размещают свои заводы в непосредственной близости от выемки природного материала. Это определенно облегчает логистику, связанную с процессом создания. Производство цемента из добытых полезных ископаемых начинается с дробления материала в дробилке и отделения нежелательных примесей.Затем материал измельчают в мельнице, а полученный шлам сушат для подачи в печь и подвергают термической обработке, затем охлаждают и хранят в силосах. В результате этого процесса образуется цементный клинкер – основной сборный цемент. К такому приготовленному цементному клинкеру добавляют другие материалы, например доменный шлак, и снова измельчают, что позволяет получить конечный продукт – цемент. В зависимости от количества и вида материалов, добавляемых в цементный клинкер, получают цемент с разными свойствами и назначением.

Какие виды цемента предлагают производители?

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

  1. Портландцемент состоит на 95-100% из портландцемента - наиболее 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. К следующей категории относится портландцемент с добавками, содержащими, кроме портландклинкера, другие ингредиенты, превышающие 5% от массы цемента. Это самый популярный тип цемента, обычно используемый при приготовлении кладочных и штукатурных растворов.
  2. Другим видом является металлургический цемент, состоящий из портландцемента и гранулированного доменного шлака (не менее 36%), с добавлением сульфата кальция.Это цемент с высокой устойчивостью к коррозионным воздействиям.
  3. Пуццолановый цемент очень похож на металлургический цемент, но вместо доменного шлака он содержит летучую золу (золу, образующуюся в результате сжигания угля на электростанциях). Свойства обоих цементов очень похожи.
  4. Последний вид цемента многокомпонентный, состоит из 20-64% клинкера и 18-50% гранулированного доменного шлака, остальное - другие добавки.

Не знаете, какой цемент подойдет для ваших нужд? Обязательно загляните: http://www.cemex.pl

.

Технология производства цемента - как производят цемент?

Цемент – один из наиболее широко используемых строительных материалов, без которого невозможно построить ни дом, ни здание. Это гидравлическое вяжущее, которое благодаря своим свойствам связывает между собой все компоненты различных смесей, является основным компонентом бетона. Вы когда-нибудь задумывались, как производится этот популярный строительный материал? Стоит ознакомиться с технологией процесса формирования цемента, чтобы суметь выбрать лучший.

Стадия 1 - добыча и переработка сырья

Основой для создания цемента являются: известняк, мергель и глинистые минералы - они используются для изготовления металлургических цементов и портландцемента. Все эти элементы добываются в карьерах, которые обычно располагаются вблизи цементных заводов.

Для добычи используются взрывчатые вещества, а сама добыча осуществляется в системе лавы. Полученный таким образом материал перерабатывается с помощью специальных мельниц, измельчающих комки перед транспортировкой в ​​цементные печи.Извлечение и предварительная обработка материалов являются одним из ключевых элементов производственного процесса — использование продуктов высочайшего качества гарантирует получение высококачественного конечного продукта.

Стадия 2 - Цементный клинкер

Важнейшим элементом цемента является цементный клинкер - он отвечает за вяжущие свойства цемента. Для его производства используют известь и алюмосиликаты. Как делают клинкер?

К камню, предварительно измельченному в мельницах, добавляются дополнительные ингредиенты, которые будут формировать свойства и параметры последующего цемента - песок, зола, добавки, напр.железо. При этом получается сырая мука, которую сначала сушат, а затем повторно нагревают перед помещением в цементную печь. Это огромная вращающаяся печь цилиндрической формы длиной около 60 метров. На большинстве современных заводов, таких как цементный завод в Гораждже, сжигают не только угольную пыль, но и альтернативные виды топлива. Это чрезвычайно важно в контексте местной охраны окружающей среды.

Температура внутри печи достигает даже 2000°С.В зависимости от используемой печи шрот остается в зоне высоких температур (выше 800°С) до 30 минут, а на завершающем этапе нагревается до температуры 1450°С. Затем он подвергается ряду химических процессов, в результате которых образуется клинкерный минерал, который затем охлаждается до температуры около 100 °C. Конечный продукт, то есть клинкер, затем хранится в силосах.

Этап 3 - производство цемента

Для получения конечного продукта (цемента) необходимо соединить молотый клинкер с такими добавками, как гипс, известняк, зола или шлак.Используемые добавки и пропорции отдельных компонентов влияют на конечные параметры и свойства цемента.

Это очень важный этап, на котором придаются окончательные свойства цемента. Здесь стоит упомянуть популярный в Польше цементный завод Górażdże, который ценится за качество предлагаемой продукции, а также заботу об окружающей среде. Инвестиции, осуществленные компанией в последние годы, позволили значительно повысить эффективность, снизить количество шума и увеличить долю альтернативных видов топлива в процессе формирования цемента.Подробнее об этом можно прочитать на gorazdze.pl.

.

Из чего делают цемент

Цемент — один из основных материалов в строительстве, это специальное вяжущее из минералов, которое при затвердевании образует очень прочный, твердый материал. Цемент производится из различного сырья, в зависимости от региона.

Из чего делают цемент

Основное сырье для производства цемента

Цемент изготавливается из специального цементного клинкера, который получают путем обжига основного минерального сырья, добытого естественным или искусственным путем.Сырьем для производства цемента могут быть глины и карбонатные породы.

Глинистые породы - глины, суглинки, лессы, сланцы, лессовидные глины и другие горные породы. При добавлении влаги глина набухает и становится пластичной, что немаловажно для качественного цемента. Все эти виды глинистых пород незначительно различаются по свойствам. Например, глина содержит много песчанистых веществ, а глинистый сланец плотный и твердый, состоит из плит и имеет меньше влаги. Менее пористые и сыпучие, содержащие кварц, полевой шпат и другие материалы.

Карбонатные породы включают мел, известняк, мергель и другие известняковые, карбонатные и доломитовые материалы. В зависимости от состава, свойств и качества этого сырья получают цемент с разными свойствами.

Например, кристаллические породы уступают производству цемента, поскольку при обжиге взаимодействуют с другими элементами.

Чаще всего мел используют для создания цемента, легко поддающегося шлифовке и шлифовке. Из мергеля делают цемент, который нужен для строительства каминов и печей: этот материал является промежуточным материалом между глиной и известняком.Помимо основного сырья в цемент добавляются дополнительные компоненты, изменяющие свойства продукта.

Это может быть гипс, плавиковый шпат, натрий, апатит, фосфогипс и другие материалы, а также окись алюминия, добавки, содержащие глину.

Производство цемента

Первой стадией производства цемента является получение клинкера из основного сырья путем обжига. Это самый затратный этап, так как на добычу сырья расходуется примерно 70% стоимости производства цемента.Чтобы найти подходящие камни, необходимо разрушить вершину известняковой горы (обычно с помощью динамита) и вскрыть слой породы, который обычно находится на глубине 10 метров. Извлеченный материал измельчают, смешивают с добавками и обжигают.

Далее клинкер еще дробят тяжелыми стальными шарами до тех пор, пока он не станет порошком, который необходимо хорошо просушить, затем к нему добавляются остальные ингредиенты – это второй этап процесса производства цемента.

.

Бетон так же необходим, как и разрушительный

Главная »климат» Бетон настолько же необходим, насколько и разрушительен

Бетон является вторым наиболее используемым веществом в мире (после воды) [1].Конечно, в этом нет ничего удивительного, так как людей в мире становится все больше и городов, которые должны их вместить, становится все больше и больше. Экологические издержки интенсификации деятельности цементной промышленности огромны и, к сожалению, часто игнорируются или просто теряются в потоке других проблем, с которыми мы сталкиваемся в современном мире. По данным The Guardian [1], «если бы цементная промышленность была страной, она была бы третьим по величине источником выбросов углекислого газа в мире с выбросами до 2,8 млрд тонн в год, уступая только Китаю и США».Из материалов только ископаемое топливо выделяет больше парниковых газов.

Несомненно, именно бетон дает нам комфорт крыши над головой, удобный тротуар и прочные мосты. Однако для его производства требуется эксплуатация ограниченных ресурсов, вмешательство в естественные экосистемы и закрытие глаз на выбросы, отравляющие реки, воздух и нарушающие климат. Можем ли мы что-то с этим сделать? Ведь мы не можем отказать другим в комфорте, которым наслаждаемся сами, - но труднее принять прогрессирующее разрушение и последовательное бетонирование планеты.

Но с самого начала. Какая у нас проблема с бетоном - и…

Что такое бетон?

Бетон, самый важный строительный материал, который мы используем сегодня, представляет собой композит, состоящий из нескольких простых компонентов. Он состоит из песка, заполнителя (обычно гравия или камней) и воды, смешанной со связующим на основе извести (цемент). Этот материал — в его упрощенном варианте — уже использовался в том, что мы теперь называем «БК».

Таким образом, бетон

довольно прост в производстве, дешев и очень долговечен. Наверное, поэтому он и получил свою известность — в период после Второй мировой войны благодаря ему можно было быстро и экономично восстанавливать города, разрушенные бомбежками. Сегодня тенденция использования бетона в строительстве продолжается с не меньшей интенсивностью – именно благодаря ему мы можем успевать за потребностями растущего населения человечества (ну, по крайней мере, там, где на это есть деньги).

Так в чем проблема? Одни плюсы, а недостатка в песке в мире нет. Или он отсутствует?

Цена извлечения компонентов бетона

За каждый популярный и дешевый продукт в какой-то момент его жизненного цикла (иногда более одного) кто-то — или что-то — придется заплатить за него. В случае интенсивно эксплуатируемых материалов, из которых состоит бетон, биоразнообразие платит дикой природе и здоровью людей, имевших несчастье жить по соседству с их добычей.При этом самой большой проблемой является получение песка и основного компонента цемента – извести.

Песок

Казалось бы, в песке нет ничего особенного и уж точно не дефицитного. Ведь его предостаточно во всяких пустынях. Ничего более неправильного быть не может - песок для строительных целей обычно добывают со дна водоемов и водотоков . Такая практика лишает животных среды обитания и нарушает естественные процессы очистки и стока воды, что, в свою очередь, вызывает ухудшение ее качества и дальнейшую деградацию окружающей среды (и здоровья людей, употребляющих такую ​​воду).

В Китае, например, спрос на бетон настолько велик, что песок в тоннах добывается из чрезвычайно ценных природных территорий (например, озера Поянху). Эти территории часто являются местами обитания охраняемых видов животных и местом проживания сообществ, существование которых обусловлено чувствительными локальными экологическими зависимостями [2]. Учитывая, что Китай за три года залил больше бетона, чем США в прошлом веке [3] (и многие развивающиеся страны наверняка последуют их примеру), добыча песка перестает быть второстепенной локальной проблемой, и все чаще она принимает форму экологического кризиса.

Тем более, что добыча песка во все возрастающих масштабах происходит и в морской среде (часто нелегально). В этом случае наибольшую угрозу для экосистемы, занимающейся добычей песка, представляют шумовое загрязнение и нарушение морского дна. Как показывают исследования [4], шум, издаваемый машинами в водной среде, нарушает коммуникацию, репродуктивное поведение и даже прием пищи различными видами морских млекопитающих (или просто вытесняет их из среды обитания).С другой стороны, выкопанное дно может оставаться неплодородным, лишенным донных организмов, до 4 лет после завершения работ [5].

Известняк

Добыча известняка, из которого производится известь, необходимая для производства цемента и, следовательно, бетона, также представляет не меньшую опасность для окружающей среды. Здесь тоже страдают и люди, и другие животные, и целые экосистемы.

Наиболее ярким эффектом добычи известняка является преобразование местности - в месте залегания соответствующих горных пород выкапывается огромная и последовательно выкапываемая яма.Однако это еще ничего. Для дробления горных пород в таких карьерах используются взрывчатые вещества, в результате чего очень высокий уровень шума, загрязнение почвы и воды и выбросы пыли [6]. В некоторых развивающихся странах рабочие в таких опасных условиях не имеют доступа к основным защитным материалам, таким как каски и маски [7]. В результате интенсивной деятельности известняковых рудников (и работающей на их территории тяжелой техники) воздух загрязняется, что остро ощущается людьми, проживающими в их окрестностях. Взвешенные частицы из карьеров в радиусе нескольких километров могут вызывать боль и воспаление глаз, проблемы с дыхательной системой у человека [7].

В некоторых географических районах интенсивное использование взрывчатых веществ может привести к глубокому нарушению слоев горных пород . Их растрескивание потенциально может повлиять на доступность поверхностных и подземных вод [8]. Это особенно большая проблема для мест, которые уже борются с нехваткой воды, например, в некоторых районах Индии.

900 09 Производство бетона и безопасность воды

Добыча самого известняка, а также производство цемента также являются прямым источником загрязнения воды. Исследование, проведенное в одной из интенсивно развивающихся стран, свидетельствует о том, что наибольшей проблемой является сброс сточных вод цементных заводов в местные водоемы [8], что вызывает потерю биоразнообразия и негативно влияет на здоровье человека.

Кроме того, производство бетона как конечного продукта требует большого количества воды.По данным авторов статьи, опубликованной в Nature Sustainability [9], в 2012 г., на производство этого материала расходуется до 9% воды, используемой в промышленности в мире (около 2% воды, используемой людьми в целом). . Эта цифра обусловлена ​​не исключительно высоким водопотреблением при производстве бетона как такового , а масштабами его производства. Более того, авторы исследования прогнозируют, что в ближайшие 30 лет наибольший спрос на бетон, а значит, и на воду, будет в регионах, которые уже сегодня подвержены водному стрессу.

Этой ситуации не способствует тот факт, что большинство решений, которые могли бы сократить использование воды в этом секторе, противоречат необходимости сокращения выбросов парниковых газов.

Бетон против выбросов парниковых газов

По данным Евростата, цементная промышленность в Европейском союзе в 2009 г. производила почти 40 % промышленных выбросов CO2 [10]. Если смотреть в несколько более широкой перспективе, во всем мире на производство цемента приходится ок.8% от общего объема выбросов этого газа [11].

Получается, что наибольшим эмитентом углекислого газа в случае бетона является само вяжущее, т.е. цемент . Измельчение и спекание минерального сырья (например, вышеупомянутого известняка) в клинкер, из которого производится цемент, требует очень большого количества энергии, в основном за счет ископаемого топлива. Именно этот процесс является наиболее эмиссионной стадией производства бетона [11].

Для выполнения положений Парижского соглашения об изменении климата выбросы от производства бетона должны сократиться прибл.16%. Как это сделать?

Как уменьшить экологический след бетона?

Помимо вполне очевидных решений, таких как устройства для улавливания СО2 или замена ископаемого топлива альтернативными источниками энергии, ученые предлагают решать проблему у ее источника, т.е. в процессе производства цемента [11]. Так называемые «новые цементы» , или новые, менее вредные для окружающей среды цементы, обычно считаются наиболее важным, хотя и не самым простым в реализации шагом на пути к устойчивому производству бетона.К сожалению, каждый из них имеет свои недостатки и более или менее основан на эксплуатации природных ресурсов.

Интересным примером такого инновационного цемента является биоцемент, запатентованный компанией bioMASON. Вместо энергоемкого сжигания цементного материала авторы решили создать его при комнатной температуре с помощью биологии, а именно бактерий. Микробы, смешанные с заполнителем и «подаваемые» в гидропонную систему, образуют цемент, придающий ему достаточную прочность — без высоких температур и экологических затрат, связанных с его достижением.Компания решила использовать свою технологию и для решения проблемы пыли, образующейся в карьерах.

Выбросы — это одно, а как насчет ущерба окружающей среде, причиняемого добычей известняка и песка?

Переработанный бетон и повторное использование бетона

Некоторые считают повторное использование промышленных побочных продуктов наиболее перспективной стратегией сокращения выбросов CO2 на цементных заводах и вредности добычи сырья [10]. Только бетон из снесенных конструкций может быть переработан - измельчен и смешан с новым бетоном в качестве заполнителя [11].

Другие отходы также могут быть переработаны в бетон. Бетон с пластиком вместо песка в последнее время очень популярен в научных кругах. Пластмассы также могут применяться вместо крупного заполнителя или использоваться для усиления материала [12]. Конечно, у такого бетона есть свои преимущества и недостатки, но видение переработки отходов, которые трудно утилизировать и наносят вред окружающей среде, кажется крайне заманчивой.

Об отказе от использования бетона сегодня не может быть и речи, особенно если учитывать благосостояние людей, живущих в интенсивно развивающихся странах. Лучшее, хотя и явно не идеальное, решение — искать наименее вредные заменители энергоемких процессов и ограниченных ресурсов. Желательно переработанный. К сожалению, новые решения в этой отрасли часто встречают сопротивление (в том числе с точки зрения логистики). Будем надеяться, что растущее экологическое сознание немного изменит эту ситуацию.

Артикул:

[1] Watts J., 2019: Бетон: самый разрушительный материал на Земле. The Guardian (по состоянию на 09.01.2020).
[2] Бейсер В., 2017 г.: Добыча песка: глобальный экологический кризис, о котором вы, вероятно, никогда не слышали. The Guardian (по состоянию на 09.02.2020).
[3] Гейтс Б., 2014: Потрясающая статистика о Китае и бетоне. Заметки Гейтса (по состоянию на 09.02.2020).
[4] Тодд В., Тодд И., Гардинер Дж., Моррин Э., Макферсон Н., ДиМарцио Н., Томсен Ф., 2015 г.: Обзор воздействия морских дноуглубительных работ на морских млекопитающих. Журнал морских наук ICES, 72, 2, 328–340.
[5] Бойд С. Э., Лимпенни Д. С., Рис Х.Л., Купер К.М., 2005: Влияние добычи морского песка и гравия на макробентос на коммерческом участке дноуглубительных работ (результаты через 6 лет после дноуглубительных работ). Журнал морских наук ICES, 62, 2, 145–162.
[6] Kittipongvises S., 2017: Оценка воздействия на окружающую среду добычи известняка в Таиланде. Экологические и климатические технологии. 20.
[7] Эзичи К., 2018 г.: Воздействие добычи камня на окружающую среду в штате Эбони, Нигерия. Журнал перспективных исследований в области сельскохозяйственных, биологических наук и наук об окружающей среде, 5, 2.
[8] Юджин Л. Р., 2014 г.: Ухудшение качества воды из-за добычи известняка на холмах Ист-Джайнтия, Мегхалая, Индия. Международный исследовательский журнал наук об окружающей среде, 3, 5, 13-20.
[9] Миллер С., Хорват А., Монтейро П., 2018 г.: Воздействие стремительного роста производства бетона на водные ресурсы во всем мире. Устойчивость природы, 1, 69-76.
[10] Бланкендал Т., Шур П., Вурдейк Х., 2014 г.: Снижение воздействия бетона и асфальта на окружающую среду: сценарный подход. Журнал чистого производства, 66, 27–36.
[11] Лене Дж., Престон Ф., 2018 г.: Внесение изменений в бетон: инновации в низкоуглеродном цементе и бетоне. Отчет Чатем-Хауса.
[12] Гу Л., Озбаккалоглу Т., 2016: Использование переработанного пластика в бетоне: критический обзор. Управление отходами, 51, 19-42.

.

Смотрите также