Производство бетона цемента: производство цемента, виды, марки цемента, про цемент.

производство цемента, виды, марки цемента, про цемент.

Цемент — один из немногих строительных материалов, без которого невозможно какое-либо строительство. Будь то монолитный небоскрёб из железобетона или деревянная избушка. Ведь только в сказке у избушки бывают куриные ножки. В жизни же — её «фундаментные ножки» из бетона. История создания и изобретение цемента заслуживают отдельного разговора и в рамки нашей рубрики никак не укладываются.

Так всё же из чего изготовлен портландцемент. Какие у него основные характеристики: виды, марки. Давайте, обо всём по чуть-чуть, но по сути. Так сказать — для общей информации. Начнём, пожалуй, с главного — с производства цемента.

Производство цемента

Если особо не вдаваться в подробности и поверхностно посмотреть на процесс, то производство цемента можно представить в виде трёх основных стадий:

1. Добыча и обработка сырья.
   • Добывается известняк, глина, гипсовый камень.
   • Добытый известняк дробят, сушат, измельчают и перемешивают в нужной пропорции с глиной. Примерно 75% известняка и 25% глины. Состав постоянно корректируется, в зависимости от характеристик используемых материалов.
   • Таким образом получают шлам (мокрый, сухой или комбинированный метод)
2. Обжиг сырьевого состава и получение клинкера — следующий шаг в производстве цемента
   • Шлам поступает в специальную печь, где происходит его обжиг при температуре около 1450 градусов.
   • При этой температуре шлам спекается (почти как зерна керамзита), превращаясь в так называемый клинкер.
   • Клинкер измельчают в специальных жерновах до порошкообразного состояния
3. Смешивание компонентов и получение портландцемента.
   • В измельчённый клинкер добавляют примерно 5% гипса.
   • В зависимости от марки и вида цемента, вводятся минеральные добавки (цифры д0, д5, д20 в маркировке)

Собственно, на этом производство цемента можно считать завершённым. Получившийся порошок является портландцементом ПЦ. Применение портландцемента настолько обширно, что перечисление цементной продукции может занять целую страницу. Собственно об этом можно почитать нашу статью цемент в производстве бетона и ЖБИ

Основные виды цемента

• Белый цемент

  Основное использование БЦ — изготовление строительных сухих смесей. По многим параметрам обгоняет обычный портландцемент: ускоренный набор прочности, повышенная стойкость к атмосферным воздействиям. Изначальная декоративность ЖБИ из БЦ позволяет эксплуатировать архитектурный железобетон — без дополнительной окраски и облицовки. ЖБИ из белого цемента — не темнеют, не выгорают, не желтеют от времени. Так же, БЦ используют в штукатурных растворах, для изготовления цветных поверхностей задекорированных под камень и т.д. Для этого, белый цемент смешивают с красящими пигментами.

• Быстротвердеющий цемент

  Зачастую, цементы, включающие в свой состав активные минеральные добавки, пользуются более низким спросом, нежели их бездобавочные собратья по цементному цеху. Причина тому — более медленный темп схватывания добавочного цемента. А подобная затяжка способна внести свои коррективы в сроки оборачиваемости опалубки, в скорость бетонирования, да и в весь строительный процесс в целом. Для того, чтобы строители не были привязаны к затянутым срокам схватывания цемента с минеральными добавками, многие цементные заводы выпускают цемент быстротвердеющий. Причём, быстротвердеющими бывают как добавочные, так и бездобавочные виды цемента. Например: Предприятие Мордовцемент производит и продаёт бездобавочный быстротвердеющий цемент м500 д0 в мешках и навал.

• Расширяющийся цемент

  РЦ получают из глиноземистого цемента и гипса. Отличается от остальных видов расширением при твердении. Почти все остальные виды дают усадку ( кроме ВБЦ и НЦ)
• Водонепроницаемый безусадочный цемент

  В основном, применяется при: гидроизоляции монолитных конструкций, заделке швов между железобетонными элементами, герметизации различных стыков, сооружении водонепроницаемых бетонных емкостей для хранения различных жидкостей.

• Гидрофобный цемент

  Цемент с введением специальных добавок, повышающих его стойкость к хранению и транспортировке во влажной среде, Так же, ГЦ используют, чтобы получить товарный бетон с повышенной влагонепроницаемостью и морозостойкостью до F1000

• Глиноземистый цемент

  Он же — аллюминатный и бокситный. Основное преимущество — бетоны из такого вяжущего быстрее набирают прочность: до 50% за сутки. Процесс твердения сопровождается большим количеством тепла, что может быть актуально при зимнем бетонировании.

• Напрягающий цемент.
  Расширяющийся при наборе прочности цемент, предназначенный для создания самонапряженных железобетонных конструкций, в т.ч. с использованием специальных видов арматуры. Растворы на таком вяжущем применяются при изготовлении трещиностойких (безусадочных), водонепроницаемых стыков, при капитальном ремонте и модернизации старых конструкций, увеличении их водонепроницаемости. Бетоны на основе НЦ — чемпионы по коэффициенту водонепроницаемости: до W20, что актуально при строительстве подвалов на грунтах с высоким УГВ, монолитных кровель, резервуаров, чаш бассейнов и т.д. — без устройства дополнительной гидроизоляции. Бетон, полученный из напрягающего цемента, первые 7-10 дней набора прочности должен находиться в среде с повышенной влажностью. Такие бетоны отличаются повышенной прочностью, влагонепроницаемостью и морозостойкостью.

• Портландцемент

  Портландцемент. Самый распространённый и используемый вид. Наверно 99% цемента, используемого в строительстве это — портландцемент ПЦ.
• Пуццолановый цемент

  Потрландцемент с введением добавок, содержащих тонкоизмельчённый активный кремнезём. Отличается увеличенным временем схватывания и пониженным тепловыделением. Что может быть актуально при бетонировании объемных конструкций. А именно: Крупные массивы свежеуложенного бетона вырабатывают большое количество тепла. Ведь гидратация цемента — всё же экзотермический процесс. Ну вырабатывают и вырабатывают, в чем проблема. А беда в том, что верхние слои бетона отдают тепло быстрее и больше, нежели те, что внутри. Теплопроводность то у бетона маленькая. Вот и получается неравномерность усадки. Одним словом — трескается.

• Сульфатостойкий цемент

  СЦ обладает повышенной защитой от разрушающего действия солей (сульфаты натрия, магния). Подробней про цемент сульфатостойкий. Применяется в производстве сульфатостойких бетонных смесей. (гидротехнические сооружения и т.д)
• Тампонажный цемент

  ТЦ применяют при тампонировании (заглушке) нефтяных и газовых скважин.

• Шлаковый цемент

  ШЦ, получают из молотого доменного шлака, с введением добавок активизаторов: гипса, извести и т.д.

• Цветной цемент

  ЦЦ получают введением в состав окрашивающих пигментов из белого цементного клинкера Основное предназначение ЦЦ — получение декоративных ЖБИ, не требующих дальнейшей обработки.

Марки цемента

Марочная прочность сродни марке бетона. Цифра марки соответствует устойчивости к осевому сжатию в кгс/кв.см или в МПа.
Как проверить марку цемента:

Определение марки осуществляют таким образом: замешивают раствор из цемента, с составом: 1:3, на стандартном песке, с водоцементным отношением 0.4. Из этого раствора в специальных формах отливаются балочки 4х4х16 см. Далее эти образцы помещают в специальную камеру либо просто накрывают колпаком ( не забыв поставить рядом сосуд с водой, для повышения влажности под колпаком). Выдерживают 24 часа. Затем балочки вынимают из опалубки-формы, и ставят в пропарочную камеру. Пропаривают и у полученных образцов проверяют прочность на изгиб. Используется специальный пресс. Полученные результаты умножают на соответствующие коэффициенты (для каждой марки цемента — они свои) и получают прочность на сжатие.

Импортный цемент уже давно маркируется в классах прочности на сжатие. Например: Cem 42.5 — минимальная (гарантированная) прочность на сжатие в возрасте 28 суток -42. 5 МПа.

Маркировка цемента в соответствии с ГОСТ 10178-85

• тип – портландцемент, шлакопортландцемент. Указывается в виде аббревиатуры ПЦ и ШПЦ.
• марка
• наличие или отсутствие мин. добавок : д0, д5, д20 (процентный состав добавок). Например: м400 д20, или цемент м500 д0.
• обозначение быстротвердеющего цемента литерой Б
• пластификация и гидрофобизации цемента. Аббревиатуры ПЛ и ГФ.
• обозначения цемента, изготовленного из клинкера нормированного состава. Литера Н
• обозначения стандарта соответствия .

Классификация цемента в соответствии с ГОСТ 31108-2003.

У нас в России тоже постепенно вводятся классы цемента по прочности на сжатие. Пока это касается в основном портландцемента импортного производства. Наши российские цементные заводы не торопятся переходить на классы. Хотя, отдельные цемзаводы уже выпускают цемент, классифицируемый в соответствии с ГОСТ 31108-2003. Официальной датой начала «новой жизни» считается 1 января 2008 года. Именно тогда российским производителям цемента дали добро на новые обозначения. Однако, мало кто торопится это вводить в производство. Ну если только Мордовцемент полностью перешёл на новый ГОСТ. Большинство пока мечется. В общем, когда наконец произойдёт всеобщее «классовое равенство», основные характеристики портландцемента, в соответствии с ГОСТ 31108-2003, будут обозначаться так:

• цем I — портландцемент
• цем II – портландцемент с мин. добавками

Портландцемент с мин. добавками будет представлен в двух подтипах:

• Подтип А — процентный состав мин добавок 6% — 20%,
• Подтип В — присутствие в составе от 21 до 35% добавок.

Отличие по видам добавки: гранулированный шлак с литерой Ш, пуццолан – с литерой П. По классам прочности: 22,5; 32,5; 42,5 и 52,5, Цифры — обозначают минимальную (гарантированную) прочность цементного камня на сжатие в МПа в возрасте 28 суточного твердения.
Так же, для классов 32.5-52.5 вводятся дополнительные обозначения по прочности в возрасте 2 или 7 суток: литеры :Н нормальнотвердеющий, Б — быстротвердеющий. В виду того, что добавочные портландцементы отличаются более медленными сроками схватывания, что не совсем подходит для темпов современного строительства, цементные заводы выпускают портландцементы марок м400 д20Б и цем 42,5Б, входящие в категорию — быстротвердеющие. Уменьшение сроков набора прочности происходит за счёт применения цементного клинкера специального минералогического состава, либо за счёт более тонкого помола обычного цементного клинкера. Иногда, для ускорения сроков схватывания и твердения применяются специальные добавки для бетона.

Когда эта классификация портландцемента начнёт применяться в полной мере — остаётся только догадываться. Пока мы живём по своему стандарту. Причём, как и при производстве и продаже бетона: ну никак не хотим уходить от марок. Впрочем, это никому не мешает. Если так удобней заказчикам, то производители — не против :-)))

Предлагаем ознакомиться с другими материалами о цементе, размещёнными на нашем сайте.

Состав цемента: характеристики и свойства цемента

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

Сырье для изготовления цемента

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

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

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

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

 

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

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

Химические составы в процентах некоторых типов цементов

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

Что такое цементный клинкер?

Основной компонент производства цемента – клинкер. Это промежуточный полуфабрикат, получаемый обжигом смеси известняка (мела, мергеля или других пород) в количестве 75% и 25% глины. Сырьевые компоненты плавятся с образованием гранул. Клинкер перемалывают и соединяют с молотыми добавками.

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

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

Изготовление клинкера делится на следующие этапы:

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

Технологии производства цемента

Существует несколько технологий производства цемента.

Конкретный вид производства определяется тем, из чего делают цемент:

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

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

К потребителю цемент поступает навалом или расфасованным в бумажные мешки.

Производство бесклинкерного цемента

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

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

Основное оборудование для изготовления цемента

При производстве вяжущего используются следующие основные виды оборудования:

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

Типы цемента и сферы их использования

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

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

Технология производства бетона

Технология производства бетона подразумевает смешивание воды, цемента, заполнителей в виде песка или щебня и, в некоторых случаях, различных химических добавок. Не существует одной единой технологии изготовления бетона, поскольку в каждом отдельном случае свойства готового продукта должны опираться на условия окружающей среды, требования по прочности и твёрдости бетона.

Вопросом «рецептуры» цемента занимались русские учёные Н.М. Беляев, С.А. Миронов, Н.А. Попов и другие. Сформулированные ими принципы сделали возможным изготовление бетона с заранее известными свойствами. Качество итогового продукта определяется химическими и физическими параметрами составных частей смеси.

Производство бетона в Москве – востребованный, динамично развивающийся бизнес, одним из бесспорных лидеров которого является компания «СтройПоставка». Молодая компания, которая накопила огромный опыт в производстве качественного строительного материала, создала мощную производственную базу и готова выполнить заказы любых объемов с высоким качеством.

Состав бетонной смеси

Крупный заполнитель: гравий (естественные обломки горных пород, имеют обкатанную, овальную форму) и щебень (продукт искусственного дробления камня). Крупный заполнитель имеет функцию «скелета» будущего бетонного изделия, а значит, гранулы должны быть прочными. Гравий для этой роли предпочтительнее по причине своей естественной формы. Также в качестве крупных заполнителей могут использоваться пемза и шлаки. Они буквально всасывают из цемента лишнюю воду, что положительно сказывается на прочности, но требует добавления большего количества цемента.

Мелкий заполнитель: песок. Следует отметить, что песок бывает различного происхождения и в каждом случае это совершенно отдельный строительный материал. Пески разделяются по минералогическому составу (кварцевые, полевошпатные, известняковые и доломитовые), и по происхождению (горные, овражные, речные, морские, гравийные, валунные, дюнные и барханные). Различные пески имеют разную структуру, и, что более важно, набор химических примесей и частиц, которые могут быть вредны для бетона. Следует тщательно промывать песок, прежде чем он будет замешан в состав, в противном случае сульфаты и частицы гипса неизбежно скажутся на качестве готового продукта, вплоть до его полной непригодности.

Вода. При производстве бетона используется вода, по возможности очищенная от химических примесей (сульфаты, кислоты, жиры и т.д.). Запрещается использовать морскую воду для строительства: высокая концентрация солей делает раствор хрупким.

Цемент. Его функция в связывании между собой частиц заполнителя. Чем выше вяжущее свойство цемента, тем качественнее получится раствор. Цемент изготавливается из клинкера — обожжённого естественного сырья или искусственной смеси. На цементных заводах клинкер мелко перемалывается в шаровой мельнице, иногда в него добавляются гидравлические добавки (гипс, диатомит, трепел). Чем мельче перемолот цемент, тем больше удельная поверхность его частиц, а значит — тем выше его вяжущее способность.

Технология производства

В лаборатории составляется точная пропорция всех компонентов, которые необходимо загрузить в бетономешалку для получения продукта оптимального качества. Смешивание компонентов с водой происходит в течение длительного времени, после чего бетонная смесь достигает полной однородности. В случае, если производство смеси осуществляется не на строительной площадки, необходимо доставить продукт к месту назначения, не допустив расслоения состава. Для этого применяются специальные машины — автобетоносмесители.

Подготовленный таким образом бетон отгружается получателям. Во избежание расслаивания смеси во время транспортировки и потери свойств, доставку готового бетона необходимо осуществлять с использованием специального транспорта осуществляющим перемешивание, предотвращающим замерзание смеси в холодное время и потерю влаги при высоких температурах.

Условий поставки бетона, аналогичных существующим в компании «СтройПоставка» не предложит никто!

Бетонный завод «ОБРЭЙ» — производство бетона, тарированного цемента, цементного раствора и других строительных материалов

ООО «ПСК «Обрэй» основана в 1998 году и на сегодняшний день является одним из ведущих производителей бетонных и асфальтобетонных смесей на территории Северо-Западного округа МО.
Наша компания производит широкий спектр бетонных смесей, таких как бетон для промышленного гражданского строительства, бетон для мостового и транспортного строительства, легкий бетон (керамзитобетон), строительный раствор, а также различные бетоны с применением модификаторов (для высотных зданий, тоннелей, бассейнов, промышленных полов, гидротехнических сооружений и других объектов специального назначения).

Миссия компании – быть надежным партнером для строительных организаций и частных лиц, поставляя на объекты высококачественную продукцию.
Выполнение поставленной задачи обеспечивается путем реализации трех основополагающих принципов деятельности ООО «Обрэй»:

• Оснащение
• Профессионализм
• Результат

Исторические факты:
Взамен устаревшему оборудованию отечественного производства был построен современный бетоносмесительный завод ELKOMIX 120.120

Наш бетонный завод оснащен современным оборудованием и производит продукцию исключительно высокого качества, а наличие сертификатов – наилучшее тому свидетельство. Применение высококачественных сырья и материалов позволяет достичь максимального результата в процессе строительства объектов. Оперативная доставка бетона на объект строительства, дает возможность не задерживать рабочие процессы. Конкурентная цена, высокий уровень обслуживания – наилучшие условия для сотрудничества с компанией производителем и поставщиком данного вида продукции.

Созданное владельцами компании «Обрэй» производство бетона, позволяет получать продукцию исключительно европейского уровня. Благоприятную для этого основу создает мощное производственное оборудование, колоссальный опыт и наличие собственной базы. Товар доставляется заказчику в любое время суток, что является безусловным удобством при сотрудничестве с нами.

В 2012 году мы расширили свои производственные мощности и сферу деятельности, приступив к выпуску асфальтобетонных смесей: крупнозернистые, мелкозернистые, песчаные и пористые смеси для верхних и нижних слоев дорожной одежды, щебеночно-мастичный асфальтобетон, в том числе и с модификаторами. Тем самым мы обеспечили строительный комплекс Московской области полным спектром строительных материалов и услуг.
Предприятие имеет свою аттестованную и сертифицированную лабораторию, что позволяет компании контролировать качество выпускаемой продукции.

Компания располагает собственным транспортным парком, с помощью которого перевозка продукции осуществляется быстро и беспрепятственно. Широко применяемый в строительстве товарный бетон так же транспортируется к надлежащему объекту без потери качества. Мы осуществляем доставку на строительные объекты заказчику  качественной продукции в указанные сроки, экономя время и деньги клиенту.

В компании Обрэй вы можете приобрести цемент в мешках или навалом.  Данный материал практически незаменим в процессе строительства многоэтажных домов, коттеджей и других строений.
Процедура строительства и обустройства дорог предполагает применение такого материала, как щебень. С его помощью создаются самые прочные и долговечные дорожные покрытия и другие объекты строительства. Наша организация осуществляет продажу щебня широко применяемых в строительстве фракций.

Как известно, использование пескобетона обеспечивает максимальную прочность для любой строительной конструкции, гарантируя ее долговечность в период эксплуатации. Компания «Обрэй» производит и доставляет качественный пескобетон, отвечающий всем нормативам европейского стандарта. Вы всегда можете приобрести как самый популярный пескобетон М300, так и пескобетон любой другой марки в неограниченном количестве.

Компания Обрэй ориентированна на устойчивое развитие и помогает повысить качество жизни, создавая продукцию для надежных и долговечных конструкций.

Как делают цемент: технология производства цемента

Любое строительство или ремонтные работы невозможны без использования универсального строительного материала – цемента разных видов и марок. Мы настолько привыкли к этому продукту, что даже не задумываемся над проблемой, а как делают цемент.  Можно ли его можно изготовить в домашних условиях и не переплачивать?

СодержаниеСвернуть

Сразу ответим на вопрос – можно ли сделать цемент своими руками? Имея необходимое оборудование и исходные материалы – получить цемент в домашних условиях можно. На данный момент времени в Российской Федерации большим спросом пользуются мини-заводы по производству цемента, мощностью порядка 120 000 тонн цемента в год. Производить же цемент для единичной стройки экономически невыгодно. Проще и дешевле купить этот необходимый строительный материал на заводе или в магазине.

Состав цемента

Цемент получается при длительном дроблении клинкера и гипса. Клинкер — продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция.

При измельчении клинкера вводят добавки: гипс СaSO₄·2H₂O для регулирования сроков схватывания, до 15 % активных минеральных добавок (пиритные огарки, колошниковую пыль, бокситы, пески) для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента.

Производство цемента на заводах

На данный момент времени производителями цемента используются три технологии производства связующего:

• Мокрый способ.
• Сухой способ.
• Комбинированный метод.

Стоит заметить что «сухую» технологию используют зарубежные производители цемента: Египет, Турция и Китай. «Мокрая» же технология традиционно используется отечественными цементными заводами.

циклы производства цемента

Сухой способ

Здесь нет необходимости использовать воду. Исходный материал (глину и известняк) дробят на специальном оборудовании. Сушат и перемалывают в мелкодисперсную муку, смешивают пневматическим способом и подают на обжиг.

Образовавшийся в результате обжига цементный клинкер измельчается до соответствующей степени фракции, фасуется в упаковку и отправляется на склад готовой продукции. Данный способ позволяет снизить затраты на производство, однако отличается «капризностью» к однородности исходных материалов и является экологически опасным вариантом.

Мокрый способ

Неоспоримые достоинства данного метода заключается в возможности точного подбора состава исходного сырья при высокой неоднородности исходных компонентов: порода, вид породы и пр. Исходный материал (шлам) представляет собой жидкую субстанцию, содержащую до сорока процентов влаги.

Перед тем как сделать цемент, состав шлама корректируется в специальных технологических бассейнах. После выдержки сырья в бассейне, производится отжиг в специальных вращающихся печах и последующее измельчение.

Мокрый способ требует большего расхода тепловой энергии расходуемой на высушивание исходного сырья. Это существенно увеличивает себестоимость производства цемента, однако качество конечной продукции не страдает от возможной неоднородности клинкера, как при мокром варианте.

Комбинированные способы

Данная технология опирается на мокрый вид получения связующего. Промежуточную субстанцию обезвоживают по специальной технологии. Клинкер гранулируют с добавлением воды, после чего производят отжиг и последующее измельчение до той или иной марки цемента.

В числе достоинств комбинированного способа производства цемента: высокий выход «годного», возможность использования отходов металлургической промышленности.

Как делают белый цемент

Технология производства белого цемента незначительно отличается от технологии производства обычного «серого» материала. Как и обычный «серый» материал, белый цемент выпускают сухим и мокрым способом. Основное отличие технологии – обжиг исходного сырья при высокой температуре и резкое охлаждение в воде.

Клинкер белого цемента характеризуется как «маложелезистый» и содержит в своем составе: минеральные добавки, известняк, гипс, соли и другие компоненты. В качестве исходного сырья для клинкера используются карбонатная и глинистая порода (известняк, каолиновая глина, отходы обогащения, кварцевый песок).

В Российской Федерации белый цемент производится только на одном предприятии – ООО «Холсим (Рус) СМ» (до 2012 года ОАО «Щуровский цемент»). Большинство белого цемента поставляется на рынок России из-за рубежа следующими компаниями: «Холсим» (Словакия), «Cimsa иAdana» (Турция), «AalborgWhite»(Дания) и «AalborgWhite» (Египет).

Основное достоинство белого цемента его уникальная характеристика – белоснежность, а основной недостаток в разы большая стоимость по сравнению с обычным «серым» материалом.

Заключение

Теперь вы знаете, как делают цемент на заводе в общем случае. Информацию как правильно делать цемент во всех подробностях, цифрах, схемах, таблицах и других тонкостях смотрите в специальной литературе.

Особенности производства, свойства и области применения белого цемента

Опубликовано 10 сентября 2019, вторник

Белый цемент от LafargeHolcim – это больше, чем просто строительный материал. Его универсальность, непревзойденный внешний вид и высокие эксплуатационные качества обеспечивают ему особое место среди других строительных материалов – это символ симбиоза эстетики и функциональности.

По своему вещественному составу белый цемент не содержит каких-либо минеральных добавок, он состоит только из клинкера и гипса. Белый цемент имеет марку прочности 500 (его прочность при сжатии в возрасте 28 суток достаточно высока и составляет 55-60 МПа), а по степени белизны он относится к первому сорту (его коэффициент отражения света составляет 83-85%). Благодаря высокой белизне и возможности окрашивания бетона цветными пигментами белый цемент предоставляет безграничные возможности для яркой и долговечной отделки улиц, фасадов и помещений.

Отличительной особенностью белого цемента является его высокая теплота гидратации (тепловыделение) на начальных этапах твердения, поэтому он обладает быстрой кинетикой набора прочности. Это позволяет сократить продолжительность производственного цикла при производстве изделий заводского изготовления, а также оптимизировать расход цемента на 1 куб. м бетонной или растворной смеси.

Важными характеристиками белого цемента, к которым потребители предъявляют требования, являются водопотребность, время потери подвижности, сроки схватывания. Преимуществом белого цемента LafargeHolcim является повышенная эффективность его работы в сочетании с суперпластификаторами, которые входят в состав практически любой бетонной или растворной смеси. Пластифицирующие добавки позволяют снизить водоцементное отношение и получить бетоны и строительные растворы с плотной структурой, обладающие низкой проницаемостью. Кроме того, бетонные смеси и строительные растворы на белом цементе обладают лучшей подвижностью, чем бетонные смеси и растворы на общестроительном сером цементе.

Области применения и конечные продукты на основе белого цемента

Области применения белого цемента аналогичны общестроительному серому цементу – это:

• готовые бетонные смеси и растворы
• сборные железобетонные элементы
• мелкоштучные бетонные изделия
• строительные смеси

Однако применение белого цемента позволяет получить широкий спектр форм, цветов и фактур, создавая яркий визуальный эффект, и обеспечив при этом заданную прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, атмосферную и коррозионную стойкость конечных продуктов на его основе.

Для изготовления и укладки декоративной бетонной смеси на основе белого цемента необходимо строго контролировать стабильность качества и точность дозирования всех сырьевых компонентов, поддерживать чистоту технологического оборудования и автотранспорта для доставки свежеприготовленной бетонной смеси на объект строительства. Особого контроля требует подготовка опалубки, технология укладки готовой бетонной смеси и уход за твердеющим бетоном. Несмотря на то, что применение товарного бетона на основе белого цемента требует дополнительных затрат, он незаменим для достижения яркой архитектурной выразительности, что неоднократно подтверждено европейской и российской строительной практикой.

В отличие от товарного архитектурного бетона на основе белого цемента, элементы заводского изготовления все чаще пополняют продуктовый портфель заводов сборного железобетона. Белый цемент обеспечивает прекрасные реологические свойства свежеприготовленной бетонной смеси, что позволяет использовать фактурную оснастку для выразительного дизайна фасадных элементов. При этом быстрый набор прочности белого цемента способствует уменьшению времени выдерживания отформованных элементов для достижения заданной отпускной прочности и сокращению времени производственного цикла.

Мелкоштучные бетонные изделия заводского изготовления на основе белого цемента представлены в широком ассортименте – это плиты «терраццо» и искусственный камень для устройства полов, отделки фасадов и помещений, тротуарная плитка и стеновые блоки. При производстве мелкоштучных бетонных изделий применяется различное технологическое оборудование. Изготовление плит «терраццо» предусматривает вибровакуумирование с последующей шлифовкой и полировкой поверхности изделий, что в сочетании с окраской цементной матрицы в яркие цвета и возможностью подбора фракционного состава декоративных заполнителей позволяет имитировать натуральный гранит различной цветовой гаммы.

Отличительной особенностью искусственного камня является тонкая имитация цвета и фактуры различных горных пород, что достигается при помощи укладки литой мелкозерныстой бетонной смеси в текстурированные пластиковые формы. При производстве облицовочного кирпича и блока по технологии полусухого вибропрессования используют прием раскалывания изделий, что позволяет создать рельефную «рваную» поверхность. Основным преимуществом применения белого цемента для производства мелкоштучных бетонных изделий является его высокая прочность, что является надежной гарантией долговечности конечных продуктов. При этом высокий коэффициент отражения света белого цемента делает его идеальной основой для получения яркой и стабильной окраски изделий.

Производство сухих строительных смесей является одним из самых больших сегментов потребления белого цемента. Он широко применяется в производстве декоративных штукатурок для наружных и внутренних работ, шпатлевок для финишного выравнивания стен и потолков помещений с повышенной влажностью, плиточных клеев для укладки полупрозрачной плитки, белого мрамора, мозаики, а также затирок для швов и наливных полов.

Сухие смеси на основе белого цемента очень технологичны, легко наносятся и выравниваются, создавая при этом тонкие текстуры. Пластичность, связность и однородность смесей на основе белого цемента, позволяет выполнять отделочные работы любой сложности как внутри, так и снаружи помещений. А высокая прочность и стойкость затвердевшего раствора к попеременному замораживанию и оттаиванию гарантирует его долговечность даже в условиях интенсивных атмосферных воздействий.

Технологические особенности производства белого цемента

Для производства белого цемента используют наиболее чистые разновидности карбонатного и глинистого сырья с минимальным количеством окрашивающих примесей. Известняк (СаСО3) должен содержать не более 0,15% оксида железа (Fe2O3) и до 0,03% оксида марганца (MnO). Глинистым компонентом служит белая глина (каолин). Для повышения силикатного модуля применяют белый кварцевый песок. Содержание Fe2O3 в глинистом и кремнеземистом компонентах суммарно не должно превышать 1%, а оксида титана (TiO2) – 0,8%.

На заводе LafargeHolcim в Коломне производство белого цемента осуществляется по мокрому способу, который предусматривает обжиг сырьевого шлама с влажностью около 40%. Сырьевые компоненты – известняк, каолин и кварцевый песок тонко измельчают в сырьевой мельнице с добавлением воды, на выходе из которой получают сырьевой шлам. В процессе приготовления сырьевого шлама необходимо полностью исключить его загрязнение присадками металлического железа, которые могут увеличить содержание Fe2О3 в шламе и отрицательно повлиять на коэффициент отражения света (белизну) цемента. По этой причине для внутренней оснастки сырьевых мельниц используют бронефутеровку и мелющие тела, изготовленные из износостойкой высоколегированной стали.

Сырьевой шлам заданного химического состава подают на обжиг во вращающуюся печь диаметром 3,6 м и длинной 127 м, на выходе из которой получают белый клинкер. В качестве топлива для обжига белого клинкера используют природный газ, который, в отличие от угля или жидкого топлива, не содержит загрязняющих примесей. Образование клинкерных минералов в тугоплавкой сырьевой смеси, содержащей минимальное количество Fe2О3, происходит при температуре около 1700°С, тогда как для обычного серого клинкера она составляет 1450°С. Поэтому для снижения температуры обжига белого клинкера в сырьевую смесь вводят минерализаторы – плавиковый шпат или кремнефтористый натрий. Это позволяет снизить расход газа на обжиг белого клинкера.

С целью повышения белизны клинкер обжигают в бескислородной газовой среде для восстановления Fe2O3, что понижает красящую способность соединений железа и способствует повышению коэффициента отражения света (белизны) клинкера. На выходе из вращающейся печи клинкер резко охлаждают водой до 300°С. За счет этого образуется мелкокристаллическая структура клинкерных минералов, обладающих более высоким коэффициентом отражения света и большей гидравлической активностью, т.е. способностью взаимодействовать с водой и набирать высокую прочность при твердении.

Измельчение белого клинкера осуществляют в шаровой мельнице с добавкой белого гипса, который служит регулятором сроков схватывания цементного теста. Цементная мельница работает в замкнутом цикле с сепаратором, который отделяет тонкомолотые частицы цемента, а грубую фракцию возвращает в обратно в мельницу на домол. Для уменьшения агрегации (слипания) частиц белого цемента и достижения высокой тонкости помола в мельницу вводят интенсификатор помола – поверхностно-активное вещество на основе триэтаноламина в количестве до 0,05%. Удельная поверхность белого цемента находится в пределах 4500-5000 см2/г, что значительно превышает тонкость помола рядового серого цемента, которая составляет около 3500 см2/г. Применение мельницы с сепаратором позволяет производить белый цемент с полидисперсным гранулометрическим составом, что обеспечивает наиболее полное протекание процессов гидратации цемента и быструю кинетику набора прочности цементного камня.

Контроль показателей качества при производстве белого цемента осуществляется на всех технологических переделах – от разработки карьера и контроля химического состава сырьевых компонентов до замола цемента в силос и его отгрузки конечному потребителю. Каждая произведенная партия белого цемента проходит обязательные приемо-сдаточные испытания в заводской лаборатории с выдачей документа о качестве. При этом соответствие показателей белого цемента требованиям ГОСТ 965-89 к цементу марки ПЦБ 1-500-Д0 ежегодно подтверждается в независимой аккредитованной лаборатории с выдачей обязательного сертификата соответствия.

Понравилась статья?

Поделиться в соцсетях:

Производство цемента: оборудование и технология

Дата публикации: 14.02.2019 11:08

Являясь одним из самых распространенных стройматериалов, цемент в современном строительстве применяется или самостоятельно, или как базовый компонент растворных, отделочных и бетонных смесей. Промышленная технология производства цемента позволяет получить гидравлически вяжущий материал, превращающийся в процессе затвердевания в камневидное тело с гарантированными прочностью, водостойкостью и долговечностью.

Основные материалы для производства цемента — клинкер и гипс. В зависимости от марки и предназначения стройматериала в сухую смесь могут также добавляться глина, доменный шлак, вулканические породы и другие компоненты, воздействующие на рабочие характеристики конечного продукта.

Оборудование, используемое в цементном производстве

Различные виды производства цемента требуют собственных технических средств. При этом к обязательным технологическим элементам производственной линии цементного завода следует отнести:

• барабанную печь;
• установку для предварительного нагрева исходного сырья;
• мельницу;
• вальцы, охладитель и сушилку;
• сепаратор и пылеуловитель;
• оборудование предварительной гомогенизации;
• дробилку.

В процессе массового производства материала также не обойтись без транспортера и машины для упаковки готового продукта.

Разновидности и марки цемента

В зависимости от того, какое используется для производства цемента сырье, равно как и какой набор добавок вводится в сухую смесь, описываемый стройматериал может относиться к одной из классификационных групп:

1. Портландцемент.
   Самая популярная общестроительная марка, включающая клинкер и гипс. Помол мелкий.
2. Белый цемент.
   Производится из мелкомолотого клинкера без окислов железа. Служит для декоративных целей.
3. Шлаковый.
   Включает измельченный доменный шлак, активаторы и минеральные добавки. Примечателен повышенной прочностью, благодаря чему используется в подземных/подводных конструкциях.
4. Глиноземистый.
   Удобен при строительных работах в зимний период и при монтаже жаропрочных стройконструкций.

Из специальных марок материала применение находят расширяющийся, быстротвердеющий, гидрофобный, тампонажный (для заделки скважин) и пуццолановый (для водяных емкостей) цемент.

Марка материала определяется пределом прочности такового на сжатие, выраженным по старому ГОСТу в кг на см.кв.: М200-М600 или по обновленному стандарту — в МПа (мегапаскалях): 20-60 МПа соответственно.

Изготовление портландцемента

Производство материала разделяют на две укрупненных стадии, в свою очередь состоящие из отдельных этапов.

Первая стадия — получение клинкера, являющегося основой цементной смеси. После добычи желтовато-зеленого известняка в процессе разработки известняковых месторождений, первично раздробленное сырье проходит этапы сушки и смешивания с некоторыми составляющими. Подготовленный таким образом исходный материал подвергается обжигу, результатом которого является собственно портландцементный клинкер.

На второй стадии образовавшийся клинкер измельчается до порошкообразного вида, при этом в него вносятся гипс и другие необходимые для производства цемента добавки. В итоге образуется сыпучая однородная масса. Технология обеих стадий процесса для разных видов сырья и различных состояний такового может различаться. Исходя из этого, в промышленности используются сухой, мокрый и комбинированный способы производства цемента.

Сухой способ предполагает предварительное смешивание известняка и глины в машине для дробления/сушки и дальнейшее перемалывание компонентов в мельнице до однородного состояния сырьевой муки. После специального смешивания, называемого гомогенизацией, такая мука преобразуется в гомогенизационныйсилос, направляемый на обжиг. Прошедший обжиг силос вновь перемалывается с добавлением гипса. Готовый товарный продукт собирается в бункере для хранения или расфасовки.

При мокрой технологии сухие компоненты (известняк, глина, железосодержащие добавки) загружаются в дробилку, где смешиваются и дробятся до однородного состояния. После этого они поступают в мельницу, в которой после добавления воды проходят операцию мокрого помола с корректировкой в шламбассейне. Образовавшийся полуфабрикат (шлам) направляется на обжиг во вращающуюся печь. Дальнейшие этапы процесса аналогичны операциям при сухом способе. Ныне подобная мокрая технология считается устаревшей, поскольку сухой метод обеспечивает заметную экономию топлива, снижает трудовые затраты и дает более качественную продукцию.

Комбинированный способ не имеет жесткой технологической регламентации и зависит, прежде всего, от технических возможностей конкретного производителя. В одном случае сначала идет безводная стадия (при приготовлении смеси), затем — мокрая. В другом — сперва готовится водная суспензия, проходящая далее последовательные операции классического сухого метода.

Твердые отходы производства цемента, главным образом цементная пыль, относятся к группе неопасных для человека и допускаются к повторному использованию.

Как производится цемент

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

Цемент производится с помощью тщательно контролируемого химического соединения кальция, кремния, алюминия, железа и других ингредиентов.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как производят цемент и бетон

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

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

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

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

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

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

Бетон против цемента: в чем разница?

Бетон против цемента: в чем разница?

Люди часто используют термины «цемент», и «бетон», как синонимы.

Это аналогично использованию слов «мука» и «пирог» как синонима.

Это не одно и то же.

Цемент, как и мука, является ингредиентом.

Для изготовления бетона из смеси портландцемента (10-15%) и воды (15-20%) делают пасту. Затем эту пасту смешивают с заполнителями (65-75%) и , такими как песок и гравий или щебень. Когда цемент и вода смешиваются, они затвердевают и связывают заполнители в непроницаемую каменную массу.

Следовательно:
Цемент + Заполнители + Вода = Бетон.

Примечание. Портландцемент — это общий термин, обозначающий тип цемента, который используется почти во всех бетонах.

Именно бетон мы ассоциируем с прочным, долговечным конструкционным строительным материалом, который широко используется в строительстве от мостов до зданий и тротуаров.

И цемент в нем является главным связующим веществом.

Итак, из чего делают цемент?

Как известно, цемент — это основной ингредиент, из которого делают бетон.

Но цемент — это не какой-то природный органический материал — он производится путем химической комбинации 8 основных ингредиентов в процессе производства цемента.

8 основных «ингредиентов», присутствующих в цементе:

^{Известь (оксид кальция или гидроксид кальция) 60-65%, диоксид кремния (диоксид кремния) 17-25%, оксид алюминия (оксид алюминия) 3-8%, магнезия (оксид магния) 1-3%, оксид железа 0,5-6% , Сульфат кальция 0,1-0,5%, Триоксид серы 1-3%, Щелочь 0-1%.}

Эти ингредиенты обычно извлекаются из известняка, глины, мергеля, сланца, мела, песка, бокситов и железной руды.

Как производится цемент?

Мы проведем вас через каждый этап процесса производства цемента — от минералов в земле до цементного порошка, который помогает создавать бетон.

1. Добыча сырья

Сырье, в основном известняк и глина, добывается из карьеров взрывными работами или бурением с использованием тяжелого горного оборудования.

Сырье после добычи перемещается, а затем транспортируется к дробилкам через самосвалы.

Дробилки способны обрабатывать куски карьерной породы размером с масляный барабан.

2. Дробление

Известняк дробится в первой дробилке для измельчения породы до максимального размера около 6 дюймов.

Затем его подают во вторую дробилку со смешиванием глин для уменьшения размера частиц менее 3 дюймов.

Выгруженная сырьевая смесь (известняк 70%, глины 30%) направляется в бункер сырьевой мельницы для последующего измельчения.

Другое сырье, используемое в производстве цемента, называемое добавками, также хранится в отдельных бункерах.

3. Сушка и измельчение

Сырьевая смесь и необходимые добавки подаются из бункеров в сырьевую мельницу через воздуходувки для сушки и измельчения.

Сырьевая мельница содержит две камеры — сушильную и помольную.

Горячие газы, поступающие из системы подогревателя / печи, поступают в мельницу и сушат сырьевые материалы перед тем, как попасть в следующую камеру, которая является камерой измельчения.

Камера измельчения содержит определенное количество шарового заряда различных размеров от 30 мм до 90 мм, которые используются для измельчения материала.

Затем он подается в сепаратор, который отделяет мелкий и крупный продукт. Последний, называемый браком, отправляется на вход мельницы для повторного измельчения.

Затем горячий газ и мелкие частицы попадают в многоступенчатый «циклон».Это необходимо для отделения мелкодисперсных материалов от газов.

Полученная сырая мука, состоящая только из очень тонких сырьевых материалов, подается в бетонный бункер.

Оттуда сырьевая мука, извлеченная из силоса, теперь называемая питанием для печи, подается в верхнюю часть печи предварительного нагревателя для спекания.

4. Спекание

Система печи с подогревателем состоит из многоступенчатого циклонного подогревателя, камеры сгорания, стояка, вращающейся печи и колосникового охладителя.

В подогревателе сырье для печи предварительно нагревается горячим газом, поступающим из камеры сгорания и вращающейся печи. Затем он частично прокаливается в камере сгорания и стояке.

Сырье затем перемещается во вращающуюся печь, где оно перегревается примерно до 1400 ° C с образованием компонентов клинкера посредством процесса, называемого спеканием.

Тепло вырабатывается за счет сжигания топлива во вращающейся печи с основной горелкой и в камере сгорания с помощью вытяжных вентиляторов подогревателя или вентиляторов внутреннего сгорания печи.Для сжигания часто используются уголь, природный газ, мазут и нефтяной кокс.

Спекание — это процесс, когда химические связи сырьевой муки разрушаются под воздействием тепла, рекомбинируя с образованием новых соединений, которые образуют вещество, называемое клинкером.

Клинкер выходит из печи в виде очень горячих мелких темно-серых узелков размером от 1 мм до 25 мм.

Он падает на решетчатый охладитель для охлаждения с приблизительно 1350-1450 C до приблизительно 120 C за счет использования различных охлаждающих вентиляторов.

Часть горячего воздуха, отводимого из охладителя, используется в качестве вторичного и третичного воздуха для сжигания во вращающейся печи и камере сгорания соответственно.

Охлажденный клинкер выгружается из холодильника на лотковый конвейер и транспортируется на склад клинкера, готовый к транспортировке на цементные мельницы через вентиляторы внутреннего диаметра цементной мельницы.

5. Помол цемента

На цементных мельницах клинкер смешивают с другими добавками, необходимыми для производства определенного типа цемента.Гипс для OPC, известняк для известнякового цемента и шлак для шлакового цемента.

Затем шаровая мельница измельчает корм до мелкого порошка.

Затем мелкий порошок отправляется в сепаратор, который отделяет мелкий и крупный продукт. Последний направляется на вход мельницы на доизмельчение.

Готовый продукт хранится в бетонных силосах как цемент.

Цемент настолько мелкий, что в 1 фунте цемента содержится 150 миллиардов зерен.

6. Конечный продукт

Теперь цемент готов к транспортировке компаниям по производству товарного бетона для использования в различных строительных проектах.

Наша технология с бронированным вентилятором обеспечивает сверхнадежную работу в цементных процессах при перемещении, перемешивании, нагревании и охлаждении.

Узнайте, как мы можем максимизировать энергоэффективность и контролировать выбросы твердых частиц на вашем цементном заводе — свяжитесь с нами сегодня

Если вам понравилась эта статья, используйте наши новые кнопки социальных сетей, чтобы поделиться ею и оставить комментарий ниже.

Цементный Процесс производства

*

Выберите страну / regionUnited StatesCanadaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократической Республика ofCook IslandsCosta RicaCote D’IvoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEast TimorEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland Острова (Мальвинские) Фарерские острова ФиджиФинляндияМорская Республика Югославия МакедонияФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияФранцузские Южные территорииГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарГрецияГренландияГренадаГуадело upeGuamGuatemalaGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard и McDonald IslandsHoly Престол (Ватикан) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran (Исламская Республика) IraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakstanKenyaKiribatiKorea, Корейские Народно-Демократической RepKorea, Республика ofKuwaitKyrgyzstanLao Народный Демократической RepLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Arab JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные StatesMoldova, Республика ofMonacoMongoliaMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua Нового GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Китс и НевисСент-ЛюсияСент-Пьер и МикелонСамоаСан-МариноСао-Томе и ПринсипиСаудовская Аравия iaSenegalSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSpainSri LankaSth Georgia & Sth Sandwich Институт социальных Винсент и GrenadinesSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, Объединенная Республика ofThailandTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks и Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Арабские EmiratesUnited KingdomUruguayUS Малые отдаленные IslandsUzbekistanVanuatuVenezuelaVietnamVirgin острова (Британские) Виргинские острова (U.S.) Острова Уоллис и Футуна Западная Сахара ЙеменЮгославия Замбия Зимбабве

Производство бетона — обзор

11.3.1 Переработанные заполнители

По мере того, как производство бетона продолжает расти во всем мире, растет и использование и потребление абиотических ресурсов, таких как заполнители. Чтобы подтвердить это утверждение, совокупный мировой спрос вырастет с 45,9 до 66,3 Гт в течение 10 лет (например, 2012–22 годы) (Freedonia, 2012). Еще один четкий показатель использования и роста бетона связан с производством цемента, который увеличится с 2.От 77 Гт в 2007 году (USGS, 2008) до от 3,8 до 4,6 Гт в 2050 году (IEA, 2010). Учитывая эти показатели, совершенно необходимо появление новых решений по замене НА в производстве бетона.

Среди возможных решений для этого повышенного совокупного спроса замена НП на РП промышленных побочных продуктов кажется логичным и экологически привлекательным решением: это не только помогает решить проблему абиотического истощения, но также может помочь в данной теме. удаления промышленных отходов, что часто сопряжено с серьезными экологическими проблемами (Samuelson, 2009).Основным источником этих RA являются отходы строительства и сноса (CDW), но к другим возможным из них относятся, среди прочего, отходы горнодобывающей промышленности, отходы пластмасс, угольная зола, резина шин, шлаки, промышленные шламы (de Brito and Saikia, 2013). Учитывая их природу и состав, как КДВ, так и отходы горнодобывающей промышленности принято определять как минеральные отходы, выделяя их отдельно от остальных с точки зрения потенциального использования в качестве РЗ.

На

КДВ в 2012 г. приходилось около 33% (821 млн т) всех отходов, произведенных в Европейском союзе, за которыми следовали отходы горнодобывающей промышленности, что соответствовало 29% (734 млн т).В целом, минеральные отходы составляют 62% от общего количества производимых отходов, что подчеркивает важность, которую побочные продукты могут иметь в любых будущих решениях для более экологичного бетона. CDW включает в себя широкий спектр материалов, различный химический и минералогический состав, а также различные уровни опасности. Эти различия обычно используются для определения меньших категорий CDW, которые классифицируют материалы по их возможности вторичной переработки. Например, Европейский Союз (Комиссия ЕС, 2016) создал девять подгрупп CDW, начиная от «17 01 — бетон, кирпич, плитка и керамика», наиболее подходящие материалы для вторичной переработки, до «17 09 — Другие CDW». , без возможности повторного использования.Среди всего объема CDW бетон, строительный раствор и керамика составляют основной объем всех месторождений, что соответствует 60–80% всего объема CDW (Mália et al., 2013; EPA, 2016). Имея это в виду, мировые исследования в основном были сосредоточены на использовании этих видов материалов в качестве замены NA в бетоне, и результаты показали, что RA подходят для замены своих естественных аналогов, даже несмотря на то, что необходимо пойти на некоторые компромиссы, поскольку бетон производительность имеет тенденцию к снижению по мере увеличения коэффициента замещения (Rao et al., 2007; Ли, 2008; Макнил и Канг, 2013; Бехера и др., 2014; Евангелиста и де Брито, 2014).

Одной из основных проблем, с которыми сталкивается строительный сектор при использовании RA, является их неоднородность. В отличие от НА, которые обладают относительно стабильными свойствами, учитывая их минералогическую природу, свойства РА зависят не только от источника КДВ, но и от их переработки и обработки на заводе по переработке (Ulsen et al., 2010; Florea and Brouwers, 2013; Pedro и др., 2014). Эти различные методы обработки изменяют ключевые свойства, такие как плотность и водопоглощение, морфология, микроскопия и содержание загрязняющих веществ, среди прочего (Rodrigues et al., 2013; Ulsen et al., 2013; Сильва и др., 2014). Следовательно, крайне важно классифицировать RA из CDW не только по их составляющим, но и по некоторым фундаментальным, но легко определяемым свойствам.

Чтобы удовлетворить потребность в классификации RA на основе их эффективности, а не их составляющих, Silva et al. (2014) проверили свойства почти 600 различных RA от широкого круга авторов со всего мира, установив кривую корреляции между RA, плотностью высушенной в печи и их водопоглощением, как показано на рис.11.1. Основываясь на этой кривой и на потерях при истирании в Лос-Анджелесе, авторам удалось создать новую категоризацию для RA (от A — лучший результат до D — худший результат), которая не зависит от их минералогической природы. С помощью этой новой системы классификации стало возможным соотнести характеристики заполнителей с характеристиками бетона, как указано в следующих разделах.

Рисунок 11.1. Корреляция между водопоглощением и плотностью переработанных заполнителей после высушивания в печи (Silva et al., 2014).

Производство цемента | Американское литейное общество

Что такое портландцемент?

Многие путают термины «цемент» и «бетон». Портландцемент — это промышленный продукт, который входит в состав различных бетонных изделий. Портландцемент продается в виде мелкодисперсного порошка, который смешивают с водой и заполнителями для изготовления бетона на портландцементе (PCC). Портландцемент состоит из силикатов кальция, алюминатов кальция, алюмоферритов кальция и, как правило, небольшого количества гипса.Когда в цемент добавляется вода, минералы кальция гидратируются и образуют гель. Этот гель скрепляет заполнитель в бетоне.

Существует восемь типов портландцементов, каждый из которых имеет особые свойства и химические требования. Однако производственный процесс по сути тот же и является продуктом работы печи. Производство цемента — это двухэтапный процесс. Такие материалы, как известняк, содержащий оксид кальция, смешиваются с кремнеземом и глиноземными материалами, такими как песок, сланец или глина.Сырье обычно сушат и измельчают, а затем смесь нагревают во вращающейся печи с образованием клинкера. Затем клинкер смешивают с гипсом и другими материалами и измельчают до мелкого порошка (сито 200 меш), известного как портландцемент.

Как литейный песок используется при производстве портландцемента?

Литейный песок считается «альтернативным материалом», который может заменить первичное сырье. Сырье, используемое при производстве портландцемента, должно содержать соответствующие пропорции оксида кальция, кремнезема, глинозема и оксида железа.Смеси портландцемента обычно содержат 10-12 мас.% Кремнезема и оксиды алюминия и железа (2-5 мас.%). Эти минеральные компоненты являются важными компонентами большинства формовочных песков, поэтому они могут заменять первичные минералы. Согласно исследованию, проведенному в 2008 году Портлендской цементной ассоциацией, 13 из цементных печей страны получали формовочный песок. Измельченный ваграночный шлак также может быть использован в качестве сырья для производства цемента.

Как портландцемент работает с литейным песком?

Портландцемент

, изготовленный с использованием формовочного песка, соответствует всем требованиям к качеству и характеристикам портландцемента, изготовленного исключительно из первичных материалов.Исследование Американского литейного общества показало, что портландцемент, изготовленный из формовочного песка, может иметь более высокую прочность на сжатие, чем портландцемент, изготовленный из обычного сырья.

Литейный песок используется в качестве исходного сырья при производстве портландцемента. Различные типы портландцемента имеют разные химические и физические требования из-за различного использования цемента. Стандарт ASTM C-150, Стандартные спецификации для портландцемента, обозначает различные типы портландцемента.

Какие технические проблемы связаны с литейным песком при производстве портландцемента?

Химическая консистенция формовочных песков более важна, чем физические характеристики при определении пригодности для производства портландцемента. Содержание кремнезема в формовочном песке превышает минимальное 80% -ное содержание кремнезема, которое требуется для обжига портландцемента, и наличие других элементов, таких как железо и алюминий, является преимуществом. Содержание глины в формовочном песке может быть проблемой, если она создает проблемы с сыпучестью в цементных печах с процессами смешивания влажного сырья.

Хотя формовочный песок может быть отличным сырьем для производства портландцемента, расстояния транспортировки могут быть препятствием для поиска большего количества формовочного песка для печей для обжига портландцемента. В Соединенных Штатах всего 118 цементных печей, некоторые из которых владеют соседними карьерами, где известняк и другие первичные заполнители перерабатываются для производства цемента.

Существуют ли какие-либо конкретные проблемы обеспечения / контроля качества, о которых необходимо знать поставщикам и / или конечным пользователям?

Просеянный формовочный песок может быть желательным сырьем для производства цемента, если расстояния транспортировки не препятствуют его использованию.Системы подачи печи предназначены для работы с крупнозернистыми материалами, а просеянный формовочный песок уже является мелким заполнителем. Это означает, что использование формовочного песка позволяет избежать затрат и воздействия на окружающую среду, связанных с измельчением другого сырья.

Литейный песок, предназначенный для цементной печи, должен быть просеян, чтобы на нем не было мусора, стыков керна, постороннего металла и посторонних материалов. В частности, посторонний металл может повредить системы подачи печи. Стыки керна можно измельчать и смешивать с другими потоками песка, если сохраняется химическая консистенция.Следует избегать использования формовочного песка из силиката натрия, поскольку этот конкретный тип связующего изменяет химический состав цемента. Самым большим препятствием для увеличения использования формовочного песка в производстве цемента является получение необходимого количества просеянного песка на постоянной основе.

Существуют ли какие-либо особые экологические проблемы, связанные с использованием литейного песка в портландцементе?

Ассоциация портландцемента разработала программу по повышению устойчивости производства и использования портландцемента.Использование формовочного песка в процессе производства портландцемента помогает создать более экологичный продукт. Для удовлетворения спроса на портландцемент требуется огромное количество сырья, содержащего известь, кремнезем, глинозем и оксид железа. Производство цемента — это очень энергоемкая промышленная деятельность. В дополнение к сокращению использования первичного материала, использование формовочного песка позволяет экономить энергию за счет исключения добычи, дробления и измельчения первичного сырья до размера зерна.

Щелкните по ссылкам ниже, чтобы получить дополнительные ресурсы и информацию о цементе.

Portland Cement Association
http://www.cement.org/manufacture/

У

Cement есть проблема с углеродом. Вот несколько конкретных решений.

Крупнейшие загрязнители углерода не всегда громко рекламируют этот факт. Фактически, одна из отраслей с наиболее сильным воздействием на климат практически игнорируется, хотя ее продукция буквально поддерживает наше существование. Я говорю о цементной промышленности, которая сбрасывает в воздух более 2 миллиардов тонн углерода каждый год, чтобы сделать свой вездесущий строительный материал, что примерно в три раза больше, чем авиационная промышленность.

Чем объясняется этот потрясающий углеродный след? Чтобы сделать цемент, вы должны нагреть известняк почти до 1500 градусов Цельсия. К сожалению, самый эффективный способ получить такую ​​горячую цементную печь — это сжигать много угля, который, наряду с другими источниками энергии на ископаемом топливе, составляет 40 процентов выбросы отрасли. В конце концов, известняк распадается на оксид кальция (также известный как известь) и выделяет CO2, который попадает прямо в атмосферу, составляя еще 60 процентов выбросов в отрасли.

Хорошая новость заключается в том, что нет недостатка в идеях, как уменьшить значительный углеродный след цемента. Плохая новость заключается в том, что большинство из них либо находятся в зачаточном состоянии, либо сталкиваются с серьезными препятствиями на пути к усыновлению. Поскольку наше временное окно для предотвращения катастрофического изменения климата становится все меньше, нам необходимы крупные инвестиции в новые технологии и изменения в работе цементной промышленности. Но больше всего нам нужно, чтобы политики осознали тот факт, что цементная промышленность имеет проблемы с климатом.Пришло время для конкретных решений.

Получение зеленого цемента

Один из самых простых способов сократить выбросы углерода цементом — это найти более чистое горючее, способное обогревать цементную печь. Сегодня доступны некоторые альтернативы ископаемому топливу, такие как древесина, сельскохозяйственные отходы и даже автомобильные шины. Несмотря на то, как это последнее звучит, Джереми Грегори, исполнительный директор Concrete Sustainability Hub в Массачусетском технологическом институте, говорит, что использованные шины могут быть «отличным источником энергии», а цементные печи — один из наиболее эффективных способов их утилизации.

В будущем у нас могут быть гораздо более чистые варианты. В проекте отчета, опубликованного в октябре, описаны некоторые новые технологии производства тепла, необходимого для производства цемента, включая использование водородного топлива или электрических нагревателей, работающих на возобновляемых источниках энергии. Эти методы еще не готовы к использованию в прайм-тайме, но с дальнейшим развитием возгорания шин для приготовления цементных печей могут стать причудливой сноской в ​​истории.

Но даже если мы найдем идеальную безуглеродную альтернативу углю, это решит только часть проблемы цемента.Пока известняк превращается в известь, все еще выделяется CO2. Эта известь вступает в реакцию с глиной внутри печи с образованием вещества, известного как «клинкер», которое затем смешивается с небольшим количеством гипса и измельчается в порошок, называемый «обычный портландцемент», являющийся отраслевым стандартом. Портландцемент смешивается с водой, песком и гравием, образуя бетон, скальный материал, используемый для изготовления фундаментов зданий, дорог, плотин и многих других объектов современной инфраструктуры.

Что, если бы производители могли уменьшить количество клинкера, необходимого для производства цемента? Тогда им вообще не нужно было бы варить столько известняка, и процесс выделял бы меньше углерода. Цементная промышленность в целом уже снизила долю клинкера в своем продукте с более чем 90 процентов в 1990 году до почти 65 процентов сегодня, добавив в рецепт ингредиенты-заменители, такие как побочные продукты угольных заводов и выплавки чугуна и стали. Но есть еще больше возможностей для улучшения, поскольку новые рецептуры разрабатываются научно-исследовательскими лабораториями, стартапами и крупными компаниями.

Одним из наиболее многообещающих рецептов является кальцинированный глиняный цемент, более известный как LC3. LC3, разработанный около пяти лет назад в исследовательском институте EFPL в Швейцарии, представляет собой формулу, в которой клинкер сокращается почти вдвое за счет добавления кальцинированной глины и известняка, которые дешевы и часто встречаются в большом количестве. Цемент LC3 также можно варить при гораздо более низких температурах. Взятые вместе, по оценкам, эти два преимущества сокращают углеродный след до 30 процентов по сравнению с портландцементом.Рецепт уже коммерциализирован, но еще не принят в широких масштабах из-за множества препятствий, включая негибкие отраслевые стандарты и опасения по поводу того, как новые смеси будут выдерживать долгосрочную перспективу.

Еще лучше, чем низкоуглеродистый цемент, будет тот, который всасывает углерод из воздуха. Сегодня большинство цементных порошков отверждают, или «отверждают», добавляя воду, но несколько компаний, в первую очередь Solidia из Нью-Джерси, создают цементы, которые должны поглощать CO2 для того, чтобы затвердеть.Solidia утверждает, что каждая метрическая тонна производимого цемента может поглотить 240 килограммов газов, вызывающих потепление климата. А поскольку CO2 упаковывается в искусственную породу, хранилище фактически является постоянным.

На сегодняшний день цементы с углеродным отверждением являются нишевым продуктом. Они, как правило, дороже, чем традиционный цемент, и для их затвердевания часто требуется особая атмосфера, обогащенная CO2. Тем не менее Элла Адлен, исследователь из Оксфордской школы Мартина, считает эту технологию «огромной возможностью.Ранее в этом месяце Адлен выступил соавтором обзорной статьи в Nature, в которой было обнаружено, что с дальнейшим усовершенствованием углеродного отверждения и масштабным расширением, эта технология может помочь компенсировать более миллиарда тонн выбросов углерода цементной промышленностью в год к 2050 году.

Есть еще один последний инструмент, который, вероятно, будет необходим для полного перехода цементных заводов к нулевому выбросу углерода: улавливание, утилизация и хранение углерода (CCUS), набор технологий для всасывания CO2 из потока отработанного газа завода и его подачи в какой-то резервуар для хранения.Может быть, это ваша новая кустарная водка или, возможно, парниковый газ можно использовать для изготовления цемента с углеродным отверждением. Небольшие демонстрации CCUS проходят на цементных заводах в Бельгии и Норвегии, а в сентябре Dalmia Cement объявила о своих планах построить крупнейший на планете цементный завод по улавливанию углерода в Тамил Наду, Индия. Когда этот объект будет запущен, он сможет поглощать полмиллиона тонн CO2 в год.

Проблема масштаба

Разработка новых технологий производства цемента — это только половина дела против выбросов углерода цементом.Другая половина ищет способы использовать меньше цемента.

Сегодня мир производит 4 миллиарда тонн цемента ежегодно, или около 1200 фунтов на каждого живого человека. По мере того как все больше людей переезжают в города, развивающиеся страны модернизируют свою инфраструктуру, а мир переходит на новые энергетические системы, ожидается, что наш аппетит к цементу будет только расти. К 2050 году мы можем производить около 5 миллиардов тонн цемента в год.

«Как и во всем, что связано с изменением климата, наиболее существенным аспектом проблемы является ее масштаб», — сказала Ребекка Делл, отраслевой стратег ClimateWorks.«Если бы цемент был нишевым материалом, это не было бы проблемой».

Решение проблемы может означать изменение общей практики строительства. Делл сказал, что в строительных проектах часто заливают больше бетона, чем необходимо, потому что это дешевая форма арматуры, которую можно использовать для быстрого выполнения работы. Новые методы строительства, такие как 3D-печать, могут значительно сократить отходы такого рода. Так же могла бы быть оцифровка процесса строительства — например, использование передовых компьютерных моделей для точного определения количества цемента, необходимого для того, чтобы здание соответствовало желаемым характеристикам.

Нам также необходимо спроектировать конструкции, которые служат дольше и которые можно будет легко перепрофилировать для новых целей, — сказал Джереми Грегори, исполнительный директор центра устойчивого развития бетона в Массачусетском технологическом институте.

«Когда дело доходит до зданий, мы обычно не сносим их, потому что они разрушаются», — сказал Грегори. «Обычно мы сносим их, потому что они вышли из моды или не нужны». Чем дольше мы сможем использовать старые здания, тем меньше нам придется строить новых и тем меньше цемента нужно будет производить.

Потенциальные выгоды для климата от более проницательного использования цемента значительны. В отчете за 2018 год было обнаружено, что в Европейском Союзе строительный сектор мог бы сократить на треть своего углеродного следа к 2050 году, если бы здания были спроектированы так, чтобы использовать меньше материалов, дольше служить и их было легче перепрофилировать; если сократилось количество строительного мусора; и если бы больше цемента было переработано.

Ускорение изменения

Делл сказала, что она «очень уверена», что у нас есть техническое ноу-хау, чтобы сократить выбросы углерода в цементной промышленности, если мы захотим.

«Проблема гораздо больше, можем ли мы организовать нашу политику и наши рынки так, чтобы это было вознаграждено», — сказала она. «На самом деле это намного сложнее».

В мире цемента доминируют несколько крупных производителей, конкурирующих на мировом товарном рынке, который очень чувствителен к небольшим колебаниям цен. Любая компания, которая добровольно решит поменять процесс производства цемента, подвергается огромному риску: она может получить продукт некачественного или слишком дорогой для продажи.Возможно, поэтому неудивительно, что большинство компаний не очень стараются.

В отчете, опубликованном в прошлом году организацией Transition Pathway Initiative, был рассмотрен 21 крупнейший в мире производитель цемента, и было обнаружено, что менее половины установили какие-либо целевые показатели по выбросам. Из 11 компаний, которые представили некоторые данные о выбросах за несколько лет, только две, по-видимому, сокращали выбросы углерода достаточно быстро, чтобы соответствовать цели Парижского соглашения по ограничению глобального потепления до 2 градусов C.

Для изменения этой кальцинированной отрасли необходимо вмешательство на национальном и международном уровнях.Правительства могли бы создавать нормативные акты, которые устанавливают новые стандарты эффективности для цементных заводов и поощрять компании, которые делают шаг вперед, например, посредством таких стимулов, как налоговая льгота США в размере 45Q за улавливание углерода. Они могли бы помочь создать новые рынки для чистого цемента, установив стандарты закупок, такие как Закон «Покупайте чистую Калифорнию», который устанавливает ограничения на воздействие на климат определенных строительных материалов, которые штат имеет право закупать. И правительства богатых стран, таких как Соединенные Штаты, могли бы значительно больше инвестировать в разработку нового поколения чистых цементных технологий и вывод этих технологий на рынок.

Вашингтон постепенно осознает необходимость действий. Еще в сентябре два отдельных комитета Конгресса провели слушания по промышленной декарбонизации. Грегори свидетельствовал обоим и сказал, что получил «много замечательных вопросов с обеих сторон прохода». Цементная политика даже несколько раз мимолетно появлялась в платформах президентской кампании 2020 года, в первую очередь в плане вечнозеленой экономики бывшего климатического кандидата Джея Инсли. Среди прочего, этот план предусматривал федеральную программу «Покупайте чистую продукцию» для цемента и других строительных материалов, более строгие налоговые льготы для предприятий, использующих улавливание углерода, и совершенно новое Управление промышленной декарбонизации при Министерстве энергетики.Кандидаты от демократов Эндрю Янг и Пит Буттигиг, тем временем, оба призывают к дополнительному федеральному финансированию исследований, направленных на выяснение способов хранения углерода в бетоне или цементе.