Технология производства цветного цемента

Белый и цветной цементы, их особенности и применение в строительстве

Среди огромного многообразия материалов, существующих на современном строительном рынке, цемент по праву занимает лидирующие позиции. Благодаря своей практичности, универсальности и привлекательной стоимости он находит широкое применение в различных сферах производства.

Основой для изготовления цементов служат минеральные известковые и глинистые породы, дополненные комплексом минеральных добавок. При этом материалы, произведенные в различных регионах, могут иметь значительные отличия. Причиной этому является разный состав горных пород, выступающих в качестве исходного сырья для их изготовления.

Белый как снег, прочный как камень

Одной из таких разновидностей, имеющей специфические отличия от материалов аналогичного типа, является белый цемент – порошкообразное вяжущее вещество очень светлого, практически белого оттенка. Такой цвет и индивидуальные характеристики материал приобретает благодаря использованию специальных видов сырья и особой технологии, придающей ему не только необычную окраску, но и повышенную прочность.

Отличительной чертой белых цементов является высокая тонкость их помола, характеризующаяся остатком твердого вещества на сите 0,08 в 7,8 — 10,8 %, при удельной поверхности в 360-400 м2/кг. Если сравнивать размер его фракций с портландцементами стандартного серого оттенка, то можно заметить, что в тонкость помола белого цемента составляет порядка 4500 см2/г, в то время, как у серых цементов этот показатель равняется 3500 см2/г.

Помимо более качественной структуры, материал также обладает высокой скоростью застывания, составляющей на начальном этапе от 60 до 170 минут и от 165 до 255 минут в конце процесса. Маркируется, в соответствии с показателями прочности, индексами М400 и М500.

Специфика и особая технология производства делает белый цемент достаточно редким материалом, производством которого занимается ограниченное число компаний из разных стран мира. Наиболее известными производителями цементных смесей белого цвета являются египетские, турецкие и датские фирмы, выпускающие продукцию высочайшего качества.

Так выглядит фасовка готового белого цемента

Отличительными характеристиками египетских цементов являются приятный светлый цвет и превосходная начальная прочность, определяемая маркой М600. Кроме того, он имеет повышенную износостойкость и высокий показатель среднего уровня белизны, составляющий порядка 87 %.

На строительных рынках нашей страны также можно встретить высококачественный белый цемент датских производителей. Отличительными особенностями белого цемента Ольборг Уайт можно назвать высокую раннюю и стандартную прочность, с периодами в 2 и 28 дней соответственно.

В качестве основы для его производства используется чистый известняк и песок мелкозернистых фракций. Он имеет ярко выраженную равномерную белую окраску, практически не содержит щелочных соединений, обладает высокой сульфатостойкостью и большим содержанием хроматов, количество которых составляет около 2 мг/кг.

Постоянным спросом на протяжении последнего времени пользуется белый цемент турецкого производства. Турецкий белый цемент относится к быстросхватывающимся материалам, отличающимся высоким порогом прочности. Соответствует российской марке М600, подтверждающей показатель прочности на сжатие. О высоком качестве продукта свидетельствует показатель его светоотражения, составляющий от 86 до 90,13 %.

Как выглядит белый цемент при работе с ним:

Особенности производства белого цемента

Являясь одним из самых востребованных и часто используемых строительных материалов, цемент, в том числе белого цвета, производится несколькими способами.

К ним относятся:

1. мокрый;
2. полусухой;
3. комбинированный;
4. сухой способы изготовления.

Начинается процесс изготовления с добычи сырья, подвергающегося измельчению и превращающегося в смесь с фракциями одинакового размера и формы. Затем полученный состав отправляется в специальные печи для обжига, после чего в него добавляются различные дополнительные компоненты. Итогом такой обработки становится появление мелкого порошка, отличающегося приятной структурой, сбалансированным составом и светлым оттенком.

Впрочем, несмотря на огромное количество достоинств, таких, как практичность, длительный период эксплуатации, привлекательный внешний вид и удобство в работе с материалом, заслуживающих твердых «пятерок» по пятибалльной шкале, он имеет существенный недостаток – высокую стоимость. По этой причине многие задумываются о том, как изготовить белый цемент своими руками.

Существует немало рецептов приготовления цементных составов, различающихся по трудоемкости и качеству конечного продукта.

Вот один из них:

1. Берется 6 порций мастики, 1 порция свинцовых белил. Компоненты растираются до порошкообразного состояния, после чего в смесь постепенно добавляется расплавленный белый воск.
2. Такая смесь обладает высокой склеивающей способностью и может использоваться в качестве основы для кладок различной сложности.

Области применения

Основной сферой применения материала является изготовление штукатурных смесей для производства облицовочных работ. При этом часто датский белый цемент смешивается с различными цветными пигментами, придающими ему определенную окраску. Кроме того, его применяют в процессе изготовления изделий различной сложности, например, тротуарных плит, балконов, орнаментов, скульптур, карнизов и т.п.

Благодаря своей внешней привлекательности и превосходным прочностным характеристикам белый цемент находит широкое применение в различных отраслях строительного производства, в том числе:

• в создании смесей и составов различных оттенков;
• в изготовлении элементов садово-паркового и архитектурного дизайна;
• производстве продукции с высокими эргономическими качествами и привлекательным внешним видом, такой, как вазоны, лестницы, балясины и перила, ограждения различного типа и т.д.

Используя белый цемент в домашних условиях необходимо знать как его разводить и тщательно соблюдать технологию приготовления раствора, взяв за основу информацию, имеющуюся на упаковке товара. Разводится он аналогично аналогу традиционного серого цвета: берется 3 части песка и 1 часть цемента, тщательно смешиваются и заливаются водой.

Некоторые варианты применения белого цемента

Плюсы и минусы, отзывы потребителей

В числе основных преимуществ белых цементов стоит отметить:

1. хорошую способность к обработке, пластичность и отличные прочностные качества;
2. возможность использования в качестве основного материала, служащего для финишной отделки поверхностей различного типа;
3. высокие эстетические характеристики и эргономичность. В данном случае, используя для оценки материала стандартную шкалу из пяти баллов, можно присвоить этому цементу заслуженную «пятерку».
4. высокую стойкость к любым внешним воздействиям и т.д.

Главным недостатком белого цемента можно назвать его высокую стоимость. Кроме того, некоторые потребители высказываются в его адрес достаточно критично, утверждая, что этот материал нельзя назвать цементом в прямом смысле этого слова, так как он представляет собой нечто среднее между цементом и глиной. Некоторые из них также отметили присутствие большого количества добавок в цементных составах белого цвета и несоответствие заявленных марок содержимому упаковок.

Цветные декоративные цементы: характеристики, состав, особенности

Помимо серого и белого цементов современная промышленность выпускает составы различных цветов, содержащие минимальное количество железистых и других пигментирующих компонентов.

Цветной декоративный цемент получают путем одновременного помола белого портландцементного клинкера, а также гипса и свето-щелочестойких цветных пигментов, дополненных добавками специального типа.

В заводских условиях производятся декоративные составы на основе портландцемента белого, зеленого, желтого и черного оттенков различной интенсивности. Для придания материалу других вариантов окраски используются специальные красящие пигменты, которые можно использовать в домашних условиях.

Различные цвета декоративных цементов

«Тонкости» изготовления

Свою окраску декоративные цементы получают в процессе помола белого клинкера, когда к исходному материалу добавляются красители, измельченные до соответствующего состояния. Красным его делает мумия, коричневым он становится благодаря умбре, охра окрашивает его в желтый цвет, окись хрома – в зеленый, сажа придает ему черный оттенок, а ультрамарин — синий.

При необходимости цветной цемент можно сделать и своими руками.

Для этого нужно соблюдать следующие правила:

• максимальная концентрация красящего вещества в общей массе смеси не должна превышать 5%;
• не стоит переборщать с количеством песка, заглушающего цвет и снижающего пластичность состава;
• перемешивать компоненты нужно очень тщательно.

Применение и стоимость

Основной областью применения цветных цементов является создание различных архитектурных форм, где они используются в виде растворов, бетонных составов и побелок. Кроме того, они применяются для облицовки панелей и блоков и входят в состав цементных красок.

Что касается стоимости этого материала, то она на порядок выше аналога традиционного, серого оттенка. купить цветной цемент можно в любом строительном магазине. Средняя цена упаковки материала марки М500 составляет порядка 410 – 490 рублей.

Использование цветных цементов для декоративной отделки зданий:

Достоинства и недостатки цветного цемента

Основным достоинством материала можно назвать его высокие эргономические характеристики и внешнюю привлекательность, благодаря которой он находит применение в области дизайна и декора внутренних и наружных частей зданий. При этом при использовании цветных цементов окрашивается не только поверхность готовых изделий, но и вся масса бетона, за счет чего достигается более выраженный эстетический эффект.

Впрочем, он имеет и некоторые недостатки. Один из них: усиление усадки за счет использования красящих пигментов. Кроме того, при использовании красителей низкого качества на поверхности бетонов может выступить солевой осадок, ухудшающий внешний вид готовых изделий. В целом же, этот материал отличается высоким качеством и широкими возможностями применения.

Источник

Белый и цветной цемент, производство и применение белого цемента.

Белый и цветной цемент – разновидности обыкновенного цемента и отличаются от него цветом. Белый цемент (ГОСТ 965-78) получают измельчением маложелезистого белого клинкера, минеральных добавки гипса, а цветные цементы (ГОСТ 15825-70) в зависимости от их цвета – из белого клинкера путем их измельчения вместе с добавкой красящего пигмента и гипса.

Сырьем для производства белого цемента служат известняки, глины и пески с минимальным содержанием красящих окислов железа, марганца, титана. Сырьевую смесь ожигают на беззольном топливе (мазут, газ). Для облегчения обжига в сырьевую смесь белого цемента целесообразно вводить минерализатор – плавиковый шпат или кремнефтористый натрий. Белый цементы в зависимости от степени белизны подразделяют на три сорта – I-III. Эталоном белизны служит молочно-матовое стекло МС-14, коэффициент отражения которого должен быть не менее 95%. Степень белизны цемента по сортам должна быть не менее, %: I — 80, II – 75, III – 68.

По показателям прочности белый цемент выпускают марок: цемент белый М400 и цемент белый М500. Пигменты для получения цветных цементов должны обладать высокой стойкостью против действия щелочей и выцветания, в них не должно быть растворимых солей. При изготовлении цветных цементов необходимо определять: степень белизны применяемого клинкера; соответствие свойств красящих пигментов требованиям ГОСТ 8135-74, 2912-73 и 8019-71; степень белизны гидравлической добавки; содержание добавок в цементе; соответствие цвета, чистоты тона и насыщенности цвета цемента эталону цветной шкалы.

Белый и цветные цементы твердеют медленнее обыкновенных цементов, имеют меньшую коррозийную стойкость и морозостойкость и сравнительно большую усадку. Они используются для архитектурно-отделочных работ в строительстве.

Белый цемент отличается от обычного тем, что содержит минимальное количество железистых и других окрашивающих соединений и имеет поэтому не зеленовато-серую, а белую окраску. По всем другим свойствам он почти не отличается от обычного цемента.

Глиноземный модуль белого цемента очень высок и его величина не является характерной для оценки состава этого цемента. Коэффициент насыщения обычно невелик. Повышенным является силикатный модуль. Клинкер в основном состоит из трех- и двух кальциевого силиката и трехкальциевого алюмината. Содержание алюмоферитов в нем незначительно.

Для производства белого цемента могут служить сырьевые материалы не содержащие окрашивающих цемент веществ, главным образом окиси железа. Приходится учитывать и присутствие других окрашивающих соединений: окисей марганца, хрома и титана. В качестве известкового компонента можно использовать чистый известняк или мел, а в качестве глинистого — маложелезистые песчано-глинистые материалы, как например, отходы каолинового производства (шликер). Чтобы увеличить силикатный модуль, в сырьевую смесь добавляют белые безжелезистые тонкозернистые кварцевые пески или другие чистые породы, которые содержат большое количество кремнезема. Содержание окиси железа в известковом компоненте не должно превышать 0,1 %, а в глинистом 1 %. Если количество Fе₂ O ₃ в глинистом компоненте значительно ниже указанного предела, то содержание Fе₂О₃ в известковом компоненте может быть повышено. В обоих компонентах должны содержаться лишь следы окисей марганца и хрома.

Производство белого цемента имеет ряд особенностей. Так например, чтобы устранить попадание железа и его окислов в цемент в процессе его производства, сырье и клинкер размалывают в мельницах, футерованных фарфоровыми или кремниевыми плитами, а также особо твердой, малоистираемой стальной футеровкой из высококачественной стали. Мелющие тела изготовляют из того же материала. Сырьевую смесь нужно молоть возможно тоньше.

Из-за отсутствия или малого содержания в сырьевой смеси окиси железа, понижающей температуру спекания, обжиг белого цемента затруднителен и происходит при повышенной температуре. В сырьевую смесь целесообразно вводить интенсификаторы процесса обжига, не содержащие окрашивающих примесей, например 0,5-1% плавикого шпата. Печи для обжига белого клинкера футеруют тальковым кирпичом. Так как зола топлива также может окрашивать цемент, то применяют беззольное топливо — газ или мазут.

Содержание Fе₂ O ₃ в белом цементе не должно превышать 0,4 — 0,5%. При количестве окиси железа, приближающемся к предельному или несколько превышающем его, клинкер приобретает зеленоватый оттенок.

Для повышения белизны клинкер отбеливают путем быстрого охлаждения водой от 1250-1350 до 500-600 0С. После охлаждения его сейчас же отделяют от воды и он высушивается за счет собственного тепла. По данным А. Н. Грачьяна, при медленном охлаждении окислы железа распределяются в алюмоферрите кальция тина C₆A₂F, а при быстром охлаждении — в меньшем числе частиц алюмоферрита типа C₆AF₂ с выделением белых алюминатов кальция. При медленном охлаждении кристаллы белита способны растворять в себе соединения железа, что уменьшает белизну цемента. При быстром же охлаждении кристаллы белита получаются белыми. Поэтому на белизну цемента влияет не только содержание красящих соединений, но и других составляющих клинкера. С увеличением содержания трехкальциевых силиката и алюмината белизна цемента становится больше. А с увеличением содержания двухкальциевого силиката – меньше.

Отбеливающий эффект вызывается также отбеливанием клинкера в специальном аппарате — отбеливателе. В чем клинкер подвергают непродолжительному воздействию (в течение нескольких минут) восстановительной бескислородной газовой среды при температуре 800-1000 0 С с последующим охлаждением (без доступа кислорода) примерно до 200 0 С. Отбеливание вызывает, по-видимому, восстановление окиси железа Fе₂ O ₃ до закись-окиси Fе₃О₄, что понижает красящую способность соединений железа. По данным Г. Кюля, в восстановительной среде окись железа переходит в закись, вследствие чего клинкер светлеет. Путем отбеливания удается получить после, помола чисто белый цемент без всяких оттенков.

Возможно также повышение степени белизны за счет добавки в сырьевую смесь хлористых солей NaCl, KCl, NH₄Cl, CaCI₂ и некоторых других. Соединяясь с находящийся в сырьевой смеси окисью железа, эти соли образуют летучее хлорное железо, частично удаляющееся с отходящими газами. Однако это мероприятие может дать эффект только при –мокром способе производства. При сухом же способе вследствие высокой температуры отходящих газов хлористые соли улетучиваются до того, как они прореагируют с окисью железа.

Из белого цемента получают различные цветные цементы (желтые, оранжевые, розовые, красные, коричневые, зеленые, голубые, черные) путем совместного помола белого клинкера с красящими пигментами, которые должны обладать щелочестойкостью, светостойкостью и не и не содержать вредных для прочности цементного камня примесей. Содержание в цветном цементе минеральных пигментов не должно превышать 15%, а органических — 0,3%.

Л. И. Боженов предлагает получать цветные клинкеры из безжелезистой сырьевой смеси с добавкой небольшого количества окислов хрома, марганца, кобальта, никеля и др. Размалывая эти клинкеры, получают цветные цементы.

Для предупреждения появления выцветов на облицовочных покрытиях в белый цемент вводят активные минеральные добавки, не содержащие окрашивающих примесей, например белый диатомит. В состав белого цемента с этой же целью можно вводить до 0,2% пластифицирующей или до 0,1 % гидрофобизующей добавки.

Белые цементы в зависимости от степени белизны подразделяют на три сорта: БЦ-1, БЦ-2 и БЦ-3. Эталоном белизны является сернокислый барий BaS O ₄, имеющий коэффициент отражения не менее 96,3. Степень белизны цемента по коэффициенту яркости определяют при помощи фитометра. Степень белизны цемента, выраженная в коэффициенте яркости по BaS O 4, должна быть для сорта БЦ-1 не менее 76, для сорта БЦ-2 не менее 73 и для сорта БЦ-3 не менее 70. Для сравнения укажем, что коэффициент белизны обычного цемента составляет 20-40, а фарфора 70-90.

Марки белого и цветных цементов: 300, 400 и 500 при испытании в образцах из раствора жесткой консистенции. Начало схватывания не ранее 45 мин, а конец не позже 9 ч. Содержание SО₃ в цементе должно быть в пределах 1,8-3,5%.

Наряду с цветным цементом можно изготовлять и цветной шлакоцемент, изготовляемый из белого цементного клинкера и содержащий 30-50% светлого гранулированного доменного шлака.

Белые и цветные цементы следует обязательно хранить и транспортировать в таре.

Для получения белых и цветных растворов и бетонов применяют соответствующего цвета инертные материалы – белую и цветную мраморную, гранитную и известняковую крошку, белый кварцевый песок и т.д.

Белый и цветной цементы – ценный декоративный материал. Их применяют для архитектурно-отделочных работ в виде растворов, бетонов и побелок; для облицовочного слоя крупных панелей и блоков; для изготовления скульптур, дорожных знаков и различных строительных изделий; для изготовления цементных красок.

Источник