Цемент своими руками: цементный порошок из биогенных веществ

Как сделать цемент своими руками

К аждая более менее серьёзная стройка ни когда не проходит без использования цемента. Этот популярный строительный материал входит в составы множества других комплексных отделочных материалов. Цемент не добывают в природе, его изготавливают путём высокотемпературного воздействия на отдельные природные составы с последующим измельчением и введением добавок.

Сама по себе технология производства цемента, не является высокотехнологичным процессом и при определённых знаниях сделать цемент можно и своими руками.

Как делают цемент на производстве?

Для приготовления цемента используются карбонатные и глинистые породы. Также для создания цемента могут применяться промышленные отходы, например, шлаки. Само создание цемента состоит из трёх последовательных шагов:

1. Изготовление основы. В результате завершения первого шага мы имеем шлам – продукт смеси известняка (три части) и глины (одна часть). Но точная пропорция смеси корректируется от свойств компонентов и изменяется с целью создания конечного продукта с высокими характеристиками;
2. Вторым шагом является высокотемпературная обработка шлама при температурах близких к 1500 градусов по Цельсию и дальнейшее измельчение полученной субстанции до порошкообразного состояния;
3. Третьим, заключительным шагом становиться добавления в полученную субстанцию гипса от 3 до 7%, а так же других компонентов, для придания дополнительных свойств цементу, например морозоустойчивости.

Дополнительные добавки придают индивидуальные свойства цементу, поэтому можно выделить отдельные виды цемента:

• гидрофобный – устойчив к воздействию влаги, содержащейся в атмосфере. Его использование придает бетону повышенную водонепроницаемость и морозостойкость вплоть до F1000;

• белый – чаще всего используется для приготовления сухих смесей, готовых к употреблению;

• расширяющийся цемент. Тогда как остальные виды цементов уменьшаются в объеме при твердении бетонной смеси, расширяющийся цемент позволяет достичь обратный эффект;
• пуццолановый цемент – отличается пониженным тепловыделением. Чаще всего используется для бетонирования объемных объектов, благодаря сниженному тепловыделению значительно уменьшается опасность неравномерной осадки (а следовательно и растрескивания);
• цветной цемент – используется для изготовления изделий, не требующих дальнейшей обработки. Используется либо белый клинкер, либо вводятся красители в бетонную смесь;

• глиноземистый цемент – его отличительная особенность состоит в том, что до 50% прочности он набирает уже в течение суток после укладки бетонной смеси. Благодаря выделению большого количества тепла часто используется при строительстве в зимнее время.

Производство цемента своими руками

Главной проблемой в приготовлении цемента своими руками является необходимость обжига при высокой температуре. Поэтому понадобится как минимум обжиговая печь и мельница для того, чтобы измельчить приготовленный клинкер. Но даже в этом случае в домашних условиях вряд ли удастся получить цемент для приготовления бетона марки свыше М200. Хотя и этот результат возможен лишь при условии строжайшего соблюдения пропорций и этапов техпроцесса.

Перед приготовлением цемента своими руками нужно оценить 2 фактора:

• фронт работ. Создание самодельной производственной линии оправдано только при условии сравнительно большого объема работ;
• условия работы. Учитывая небольшую прочность конструкций из бетона с использованием самодельного цемента, целесообразно применять его только для конструкций, не испытывающих серьезных нагрузок.

Собственно приготовление цемента в домашних условиях проходит в том же порядке, что и на цементном заводе: подготавливается сырье, обжигается в печи, перемалывается и смешивается с добавками. При «кустарном» производстве есть и свои преимущества – цементу можно придать любые свойства, экспериментируя с исходным сырьем.

Для получения обычного портландцемента рекомендуется использовать измельченный мел и измельченный каолин (75% мела и 25% каолина). Это сырье необходимо тщательно смешать. Затем происходит его обжиг в печи и помол на мельнице. В полученный порошок необходимо добавить 5% гипсового порошка.

Существуют и экзотические рецепты для приготовления, например, глицеринового цемента, китайского цемента, алмазной замазки. Подобные варианты не рассматриваются, так как они применяются только для решения узкоспециализированных задач.

Приготовление цементного раствора

Любой цементный раствор состоит из воды, вяжущего (сам цемент) и заполнителя (чаще всего песок). Соотношение вяжущего и заполнителя зависит от вида выполняемых работ. Так, для штукатурочной смеси можно принять соотношение цемента и песка 1:6, но, например, для кладки кирпичей соотношение вяжущего и заполнителя следует уменьшить как минимум до 1:3.

Если смесь готовится для заливки фундамента, то можно еще снизить содержание заполнителя, в таком случае соотношение вяжущего и наполнителя составляет 1:1 или 1:2. Кроме того в смесь для заливки фундамента часто добавляют щебень.

Также во время приготовления смеси нужно обратить внимание на водоцементное отношение. Конечно, оптимальное соотношение устанавливается для каждого вида смеси, но следует помнить, что чрезмерное содержание воды ухудшает качество раствора после твердения.

Процесс приготовления раствора также имеет некоторые нюансы. Рекомендуется перемешивать вяжущее и заполнитель в сухом виде, и только потом добавлять воду. Также имеет значение в каком порядке компоненты загружаются в емкость. Оптимальным считается послойная загрузка песка и цемента и их равномерное распределение в емкости. При необходимости приготовить большой объем раствора слои песка и цемента можно чередовать несколько раз. Указанные рекомендации облегчат перемешивание смеси и сделают ее более однородной, исключив комковатость.

Цветной цемент

Популярный строительный материал – бетон и цементный раствор, приготовленный на обычном портландцементе, после высыхания приобретает светло-серый оттенок. В некоторых случаях требуется, чтобы конструкция или изделие из цемента имело декоративный «разноцветный» вид.

Для придания декоративности используют цветной цемент – добавляют в раствор специальные искусственнее или натуральные красители.

Где применяют цветной цемент

Цветной бетон и раствор применяют в производстве следующих изделий:

• Бордюры, брусчатка, тротуарная плитка и садово-парковые дорожки.
• Искусственный камень для отделки фасадов.
• Уличный декор: вазы, клумбы, горшки и другие малые архитектурные формы.
• Цветная штукатурка.
• Декоративный кирпич и пеноблок.

Цветные добавки в цемент

Все цветные добавки подразделяются на три основные категории: жидкие, полужидкие и сухие колеры. Выбирая вариант категории следует принимать во внимание условия эксплуатации изделий.

Самый оптимальный вид красителя для всех условий эксплуатации – порошкообразный (сухой) колер, который отлично окрашивает конструкцию, не выгорает под воздействием ультрафиолета солнечных лучей, не вымывается осадками и при этом не вступает в химическую реакцию с затворителем (водой).

Сухой материал для окрашивания бетона может иметь как природное, так и искусственное происхождение. В обоих случаях колеры представляют собой состав из тонкодисперсных порошков оксидов различных металлов.

Разница состоит в том, что природные красители получают методом измельчения сырья добытого рудным способом, а во втором в качестве сырья выступают отходы и побочные продукты металлургической промышленности.

Широко применяемые стандартные расцветки колеров:

• Черный (сажа или черный оксид железа).
• Белый (двуокись титана).
• Красный (чистый оксид железа).
• Коричневый (смесь красного и черного оксидов железа или умбра).
• Желтый (гидрат оксида железа).
• Зеленый (оксид хрома).
• Голубой (фталоцианин меди).

Торговые сети предлагают огромный выбор компаний производителей колеров, с помощью которых можно изготовить цветной бетонный раствор различных оттенков. В рамках этой статьи ознакомим чистюлей с самыми популярными брендами:

• «BAYFERROX», производство Company LanXESS (Германия). Красители этого бренда лидируют по всем показателям, обладают отличной износостойкостью, характеризуются отсутствием пылевидных фракций, а также содержат в своем составе специальные вещества (диспергаторы) обеспечивающие наиболее равномерное окрашивание конструкции. В числе недостатков высокая стоимость.
• «Ярославский Пигмент» (Российская Федерация). Компания выпускает пигменты в широкой гамме цветов: красный, коричневый, оранжевый, зеленый, белый, черный, синий. При этом колеры «Ярославского Пигмента» отличаются доступной стоимостью, экологичностью, стойкостью к вредным факторам (ультрафиолет, щелочи, высокая температура, атмосферное воздействие), отличной укрывистостью и окрашивающей способностью.
• «PRECOLOR A.S.» (Чехия). Компания предлагает неограниченную гамму цветов. При этом пигменты «PRECOLOR A.S.» обладают стойкостью цвета, экологически безопасны для людей и животных и соответствуют европейским стандартам качества.
• «CATHAY Pigments Group» (Гонконг, Китай). Колеры этого бренда обладают отличной укрывистостью, стойкостью к вредным факторам и насыщенностью цвета.

Цветной цемент своими руками

Приготовить цветной бетон или цветной раствор можно своими силами. Основное условие – соблюдать пропорции и применять чистый белый песок и чистую воду. Чтобы получить высокий насыщенный цвет при минимальном количестве добавленного пигмента, следует использовать белый портландцемент.

Серый общестроительный портландцемент «глушит» яркость оттенков, придавая изделиям пастельные тона. Стоит заметить, что использование белого портландцемента значительно увеличивает себестоимость конечного изделия.

Судите сами, средняя стоимость 50-килограмового мешка белого цемента колеблется от 700 до 1044 рубля, в то время как мешок обычного цемента стоит от 290 до 345 рублей за один мешок массой 50 кг.

Далее мы расскажем, как сделать цветной раствор цемента для строительства садовых дорожек, небольших площадок, тротуаров и других малонагруженных конструкций:

• Пропорции компонентов: портландцемент 1 часть, белый очищенный песок 2,5 части, промытый гранотсев 4 части, чистая вода 0,3 части, колер 5-10% от массы цемента. Практический совет! Существует предел насыщения цвета. Другими словами, существует определенный порог количества добавляемого колера, когда добавление очередной порции уже не влияет на яркость оттенка. Более того, это ведет к увеличению себестоимости и вредному явлению – оттягиванию влаги (в некоторых случаях это ухудшит качество изделия). Указанное выше процентное содержание красителя, и есть так называемый «порог».
• Качественный цветной строительный материал получится при условии равномерного перемешивания компонентов. Поэтому для приготовления цветного бетона следует использовать бетоносмеситель. Сначала в бетономешалку загружают песок и гравий. Перемешивают и вводят цемент. Опять перемешивают и добавляют краситель. Бетономешалку оставляют включенной до тех пор, пока перемешиваемая масса не приобретет равномерную окраску.
• Добавление воды производится небольшими порциями при одновременном перемешивании компонентов. Вода добавляется до получения требуемой консистенции бетона (раствора).
• Цветной бетон (раствор) готов к использованию.

Заключение

В интернете можно найти информацию как сделать цветной цемент своими руками без использования «фирменных» колеров для бетона. В целях экономии пользователям предлагается смешивать в определенных пропорциях: хлористый кальций, известь, сухую известковую краску и хозяйственное мыло.

Стоит предупредить, что таким образом можно сэкономить определенную сумму, но не достичь желаемого результата по насыщенности и стойкости цвета. Поэтому, если вы хотите, чтобы итогом вашей работы стало великолепное по декоративности изделие, «не мудрите» и используйте специальные красители известных брендов.

Как сделать цемент своими руками. Часть 2: Цементный порошок из биогенных веществ

Как мы уже говорили в предыдущей статье, получить в экстремальных условиях полноценный цементный порошок, то есть сделать по-настоящему качественный цемент своими руками – невозможно. Он не будет соответствовать классическому цементу ни по прочности, ни по скорости застывания, поскольку не получится добиться нужной температуры спекания и концентрации алинита. Да и далеко не всегда реально найти залежи известняка в округе. Однако замазка или шпаклёвка, пусть даже из примитивного цемента – намного лучше, чем ничего.

Сегодня мы расскажем об альтернативном способе получения цементного порошка. Правда, он будет таким же хреновым низким по качеству, если даже не хуже…

Цемент своими руками из биогенных веществ

Для этого нам понадобятся любые источники кальция биогенного происхождения. То есть – ракушки, морские раковины, кораллы и даже кости. Или рога, но это уж совсем крайний вариант — слишком в них много органических частей будет. А всё это желательно полностью очистить от остатков органики. Например, погрузив на некоторое время в муравейник. Или каким-то иным способом, кроме вываривания.

Далее всё это добро берётся и либо кладётся в большую металлическую кастрюлю, либо выкладывается на плоский противень. Вместо противня можно взять большой плоский камень. Кастрюлю заливаем водой, а противень – просто ставим на огонь. И начинает варить/прокаливать наши биогенные источники кальция.

Это дело займёт минимум часов 7. Всё это время нужно поддерживать огонь стабильно высоким. Поэтому постарайтесь заранее запастись дровами или углём, что даже лучше.

В процессе варки, воду добавлять не надо, поэтому позаботьтесь о том, чтобы металлическая кастрюля изначально была ненужной. После этого процесса она, увы, для приготовления пищи станет непригодной. Потому как вряд ли вы отмоете со стенок въевшийся кальциевый налёт.

При этом, варка всё равно намного лучше прокаливания, поскольку воздействует на изначальные материалы более равномерно. В любом случае, вы получите толстый слой кальциевого налёта на стенках емкости и хрупкие ракушки/кости/кораллы.

Теперь их в той же кастрюле нужно измельчить до состояния пыли или порошка. Камнями, например. Как ступка с пестиком. Это вторая причина, почему кастрюля выйдет из строя – острые осколки будут царапать металл. А осколки эти будут в любом случае. И их нужно будет потом вынуть из полученного порошка, а затем – использовать при следующем приготовлении цемента. Вторую варку они уж точно не переживут.

В результате вы получите нечто, напоминающее цементный порошок. Хранить его нужно при комнатной температуре в максимально сухих условиях.

Если же вы таки соберётесь делать из этой смеси бетон, то пропорции должны быть следующими – одна часть цемента, две части максимально мелкого песка и три части гравия. Именно в пропорциях, а не в абсолютном количестве, поскольку мало у кого будет возможность чётко замерять вес, особенно в тех условиях, когда даже низкокачественный бетон очень пригодится.

Что касается простейшей штукатурки, то тут соотношение несколько иное. 1 часть порошка на три части песка. В крайнем случае, если замазка может быть достаточно суховатой – часть цемента на 6 частей песка. Но даже такой примитивный строительный материал будет лучше, чем простая замазка из чистой глины. Или глины с травой – так называемого «цемента выживальщиков».

Для статьи использованы материалы WikiHow — Make Cement in the Wild