Как делают цемент для детей

Конспект совместной организованной деятельности педагога и детей на тему «Знакомство детей с производством цемента»
план-конспект занятия (старшая группа) на тему

Интеграция с образовательными областями «Познание», «Коммуникация», «Труд» по освоению образовательной области «Социализация» в старшей группе

Скачать:

Вложение	Размер
konspekt_maslovoy.doc	40 КБ

Предварительный просмотр:

1.Продолжать расширять представления детей о труде взрослых. Познакомить детей с процессом изготовления цемента. Объяснит, что для облегчения труда используется разнообразная техника.

2. Формировать необходимые умения и навыки в разных видах труда, показать и научить детей самостоятельно делать раствор для кладки кирпичей.

3.Воспитывать культуру трудовой деятельности. Воспитывать у детей интерес и уважение к труду цементников, к труду своих родителей.

Предшествующая работа с детьми и взаимодействие с родителями.

Просмотр видеозаписи о работе цеха «Обжиг». Знакомство детей с тем, что такое карьер, как происходит добыча мела и глины. Совместное с родителями составление детьми рассказов о работе. Коллекционирование предметов с логотипами завода. Продуктивная деятельность: изготовление макета завода, рисование цехов завода, рабочих.

Материалы и оборудование; литературное сопровождение

1.Выставка рисунков на тему «Наш любимый цемзавод».

2. Фотографии, отображающие процесс изготовления цемента.

3. Для каждого ребенка: цемент, песок, вода.

Планируемые результаты уровня интегративных качеств.

Проявляет любознательность, интерес к исследовательской деятельности, экспериментированию.

Связно, последовательно и выразительно составляет небольшой текст; работает со строительными материалами по образцу.

Умеет делиться с педагогом и другими детьми разнообразными впечатлениями, ссылается на источник полученной информации (рассказ близкого человека). Знает, где работают родители, как важен для общества их труд.

Способен сосредоточенно действовать в течение 15-25 минут. Проявляет ответственность за выполнение трудовых поручений.

Ход совместной организованной познавательной деятельности

Дети, как называется город, в котором мы живем? Правильно, Новоульяновск. А еще наш город называют городом цементников. Как вы думаете, почему? Правильно, потому что рядом с городом построен цементный завод.

Сегодня мы с вами совершим небольшую экскурсию по цементному заводу и узнаем, как происходит изготовление цемента. (подходит с детьми к стендам с фотографиями).

Дети, представьте себе, что еще несколько лет назад здесь не было ни цементного завода, ни нашего города, было только село Кременки. И вот в 1957 году по решению правительству в Ульяновской области возле Кременки было решено построить цементный завод. И это неспроста. Наша ульяновская земля богата природными ресурсами такими как мел, глина, которые необходимы для изготовления цемента.

Строительство завода длилось 4 года, и в 1961 году цементный завод выпустил свою первую продукцию.

Производство цемента очень сложный процесс и начинается он с карьера. Дети, что такое карьер? Чем добываются из карьера мел и глина? (ответ детей). Правильно, в карьере при помощи экскаваторов добываются мел и глина. Затем всё грузится также экскаваторами в думкары. Думкары – это самовыгружающиеся вагоны, которые при выгрузке сами опрокидываются. Дальше мел и глина доставляются по железной дороге в сырьевой цех и складируются на специальной площадке.

Затем вся масса подается экскаватором в мельницу гидрофол, где смешивается с водой. Из гидрофола все идет в сырьевые мельницы, где перемалывается и (через) при помощи насоса перекачивается в шламовые бассейны. Там все перемешивается и через специальные насосы подается в цех обжиг во вращающиеся печи, где шламовая масса получает клинкер. Посмотрите, как он выглядит. (Показываю детям клинкер). Клинкер из печи красный, как уголь в костре. Чтобы его остудить, после печи он подается в колосниковый холодильник, где охлаждается при помощи воздуха. Затем остывший клинкер подается на специальный движущиеся ковши, которые называются транспортер и попадает в склад клинкера.

Оттуда клинкер подается в цех. Помол в клинкерскую мельницу, в которой он измельчается до состояния порошка и получается цемент. Посмотрите на цемент (показываю).

Изготовленный цемент по цементным проводам транспортируется в цех отгрузки. Дети, как вы думаете, почему цех называется отгрузки? Правильно, там цемент грузится россыпью в вагоны или упаковывается в мешки и затем по железной дороге отправляется туда, где он нужен.

Дети, а кто из вас знает, что делают из цемента? Цемент используют в производстве шифера, свай, перекрытий для потолков, бетонных заборов; из цемента делают раствор для скрепления кирпичей. (Весь рассказ по производству цемента сопровождается показом соответствующих фотографий).

Дети, я рассказала вам сейчас немного о работе цементного завода, о том, как производится цемент. А сейчас займите свои места. (Дети садятся).

Дети, давайте вспомним, какие основные цеха участвуют в изготовлении цемента. (Карьер, где добывают сырьё: глину и мел. Сырьевой, где глина и мел измельчаются и смешиваются с водой. Обжиг, где масса обжигается и получается клинкер. Помол, где клинкер перемалывается и получается цемент. Отгрузка, где цемент упаковывается в мешки или грузится в вагоны россыпью и отправляется на место назначения).

Дети, ваши родители работают на цементном заводе, расскажите об их работе. (Рассказы детей, 5-6 человек).

Очень любим мы трудиться,

Не желаем мы лениться.

Будем первыми всегда.

Как я уже сказала, из цемента делают много продукции, в том числе и раствор, который используют при строительстве зданий для скрепления кирпичей.

Сегодня мы с вами будем учиться делать этот раствор. У вас на столах находится всё необходимое для этого, скажите мне, что это. Правильно, это вода, песок и цемент. Песок добавляют в раствор для того, чтобы цемент не трескался. И песка нужно в несколько раз больше, чем цемента. Чтобы сделать раствор, нужно взять одну часть цемента и три части песка (показываю), смешат всё это с водой. Раствор не должен быть ни густым, ни жидким. Почему? (Густой раствор не размажется, а жидкий – растечётся).

А сейчас вы попробуйте сделать раствор. (Дети делают раствор, а я собираю всё в большую посуду).

Раствор наш готов. Как можно его использовать? Правильно, скрепить кирпич. Вот у нас есть два кирпича и мы попробуем их соединить. (Соединяю). Крепость нашего раствора мы проверим, когда он окончательно высохнет.

Дети, что вы узнали сегодня на занятии? Да. Сегодня мы с вами узнали, как производится цемент, послушали рассказы о работе ваших родителей.

В следующий раз я расскажу вам, какие изменения произошли на цементном заводе на сегодняшний день. А летом мы с вами поедем на экскурсию на цемзавод. Где увидим все своими глазами.

Источник

Как делают цемент – методы производства

Главная |Цемент |Из чего и как делают цемент?

Дата: 10 января 2019

Цемент – широко распространенный материал, который применяют при любых видах работ, связанных с ремонтом, реставрацией, строительством. Цементная основа – вяжущие компоненты неорганического происхождения. Из цемента производятся бетонные, кладочные, штукатурные растворы, железобетонные изделия, используемые при строительстве промышленных объектов и частных построек.

Особенностью порошкообразной цементной массы, смешанной с водой, является способность постепенно твердеть, превращаясь в каменный массив. Процесс приобретения эксплуатационной прочности происходит как в воздушной среде, так и в воде. Главное условие твердения – избыточная влажность.

Все сталкивались с цементом, однако мало кто знает, из чего делают этот универсальный строительный материал, как его производят. Его основа – клинкер, специальные минеральные добавки и гипс. Рассмотрим подробно, как делают цемент, какое сырье для этого используется.

По-прежнему клинкер – это основной компонент, входящий в состав цемента

Сырьевые материалы

Производство цемента осуществляется на специальных заводах, расположенных близко к местам добычи исходного сырья для его изготовления. Главным исходным сырьем для цементного производства являются следующие естественные породы:

• ископаемые карбонатного типа. Это ценное природное сырье, отличающееся особенностями кристаллической структуры, физическими характеристиками. Материал может иметь кристаллическую или аморфную структуру, определяющую эффективность его взаимодействия при обжиге с другими компонентами;
• глинистые материалы, горные породы осадочного характера. Они имеют минеральную основу, становятся пластичными, объемно увеличиваются при избыточном увлажнении. Сырье характеризуется вязкостью, применяется при сухом методе производства.

Карбонатные породы

Остановимся на карбонатных породах, характерными представителями которых являются:

• Мел, являющийся горной породой осадочного характера, которая легко перетирается, относится к разновидностям мажущего известняка. Он популярен при изготовлении цемента.
• Мергель или мергелистый известняк – ископаемые осадочного типа, которые добываются в рыхлом или твердом состоянии, отличаются удельным весом, концентрацией влаги. Содержат примеси глины, что позволяет относить их к переходному сырью, имеющему много общего с известняковыми породами и ископаемыми на основе глины.
  В состав входят активные минеральные добавки (15%) в соответствии со стандартами производства
• Известняковое сырье, ракушечники, отличающиеся отсутствием включений кремния. Порода обладает пористой структурой, легко разрушается под воздействием сжимающих усилий.
• Породы доломитового типа, а также горные ископаемые осадочного происхождения, содержащие карбонаты. Они характеризуются ценными физическими свойствами.

Из чего делают цемент — основное сырье

Исходными материалами для производства служат твердые полезные ископаемые, вблизи которых и располагают цементные заводы. Используются при изготовлении клинкера — продукта совместного обжига горных пород — карбонатные камни и глины. Первая категория минеральных образований потребляется в большем количестве и представлена известняковыми разновидностями аморфной или кристаллической структуры, это:

• мел — мягкая горная порода белого цвета, состоит из карбоната кальция с примесью магния, оксидов металлов и зерен кварца;
• мергель — естественная смесь из 50-75% кальцитовых производных с 25-50% силикатных глинистых образований, хорошо подходит для производства цементного клинкера;
• ракушечник — это известняк из раковин морских животных, его метаморфизованная давлением при высокой температуре разновидность называется мрамором;
• доломит — помимо кальциевого карбоната СаСО3, имеет в составе магниевую составляющую: MgCO3.

Глинистые породы, привносящие в клинкер силикаты, это лесс, суглинки и глинистые сланцы. Для удешевления производства и придания цементу особых свойств в технологии используют легирующие добавки — глинозем, железо, кремний, отходы металлургических заводов.

Глинистое сырье

К глинистым породам относятся:

• глина, содержащая минеральные включения, разбухающие при добавлении воды;
• суглинки, являющиеся разновидностью глины, с повышенной концентрацией песчаной фракции и пылеобразных частиц;
• сланцы на глинистой основе, относящиеся к горным породам с повышенной прочностью, которые при измельчении расслаиваются на пластинчатые частицы. Сырье характеризуется стабильным гранулометрическим составом, низкой концентрацией влаги.
• лесс, представляющий рыхлую горную, непластичную породу, отличающуюся пористостью, мелкозернистостью. Содержит включения силиката, кварца.

Возможно применение отходов промышленного производства, других видов природных материалов и шлаков.

Что такое цемент

Многие слышали слово «цемент». Определение этого термина можно найти в специализированных источниках. Незаменимый в строительной отрасли цемент – это сухое порошкообразное вещество неорганического происхождения. Он изготавливается путем высокотемпературного обжига известково-глиняной смеси, содержащей данные компоненты в определенных соотношениях. Полученный стройматериал обладает особыми эксплуатационными характеристиками.

При добавлении воды он меняет свойства:

• стает вязким (пастоподобной консистенции);
• приобретает темно-серый оттенок;
• ускоренно набирает твердость в воздушной и влажной среде;
• превращается в камень искусственного происхождения.

Неоднократно убедились все, кто использовал цемент, что это достаточно прочный стройматериал. Искусственный монолит по твердости не уступает природному камню.

Трудно представить себе область строительства, где не использовался бы цемент Стройматериал имеет древнюю историю. В источниках отсутствует достоверная информация про цемент. Кто изобрел его первым, – неизвестно. Историки также затрудняются дать однозначный ответ на вопрос, где был изобретен цемент. В результате раскопок и научных исследований неоднократно изучался древний цемент. Когда изобрели его? Ученые пытались ответить на этот вопрос. Они пришли к заключению, что материал появился задолго до нашей эры. Это подтверждают найденные в разных странах образцы. Они содержали гипс, известь и даже вулканический пепел.

На протяжении тысячелетий изменялись методы изготовления цемента. Постепенно утратили актуальность связующие вещества, обладающие пониженной прочностью. На смену им пришел клинкер, полученный путем обжига, а также специальные модифицирующие компоненты.

Корректирующие добавки

Цементный состав делают из минерального сырья с применением специальных пластификаторов, добавляемых при производстве.

Если увеличить количество добавок до 20%, то свойства цемента будут несколько изменены

Технология предусматривает использование добавок на базе ископаемых, содержащих:

Введение корректирующих добавок, с помощью которых делают цемент и улучшают его характеристики, предусмотрено технологией. Пластификаторы позволяют улучшить следующие свойства цементного состава:

• стойкость к воздействию коррозионных процессов;
• устойчивость к воздействию перепадов температуры, глубоким циклам замораживания;
• прочностные характеристики;
• продолжительность твердения;
• подвижность цементного раствора, его эластичность;
• степень проницаемости водой.

Основные характеристики

Использование цемента связано с его свойствами. Действующий стандарт регламентирует следующие характеристики:

• прочностные свойства. Они изменяются для цементных составов различных марок. Прочность определяется лабораторным методом путем сжатия эталонного образца застывшей смеси. Контроль прочности согласно требованиям нормативного документа производится в три стадии: через двое суток, а также через одну и четыре недели после заливки. Величина параметра измеряется в мегапаскалях. Цифровое значение прочности соответствует марке цементного состава;
• продолжительность схватывания. Параметр характеризует временной промежуток, в течение которого изменяются пластические характеристики цементной смеси. Правильно приготовленный раствор начинает застывать через пару часов после заливки в жаркое время года. В осенний период процесс гидратации может занимать 8–10 часов. Резко возрастает продолжительность схватывания при нулевой температуре и может составлять 15–20 часов. Введение добавок позволяет регулировать скорость схватывания;
• устойчивость к воздействию отрицательных температур. Эта характеристика называется морозостойкостью. Она характеризует способность затвердевшего цементного массива воспринимать глубокое замораживание с дальнейшим оттаиванием на протяжении многих циклов. При этом должна сохраняться целостность массива и прочностные характеристики. Причиной разрушения является увеличение объема воды, насыщающей поры. Введение добавок повышает порог морозостойкости;
• плотность. Параметр характеризует массу порошкообразного вещества в одном кубическом метре материала. Свежеприготовленный цементный состав имеет наименьший удельный вес. При длительном складском хранении материал слеживается, а при перевозке – уплотняется. При этом плотность возрастает. Характеристика зависит от крупности измельченного клинкера. Среднее значение – 1,3 т/м3.

После застывания цемента образуется прочное соединение, не уступающее по своей плотности камню
Среди прочих характеристик можно отметить:

• гигроскопичность. Степень поглощения воды отличается для различных марок;
• крупность помола. Определяется путем просеивания через сито;
• коррозионная стойкость. Повышается путем введения специальных добавок;
• срок годности. Он зависит от условий хранения и допустимого уровня влажности.

Качество снижается после длительного хранения на складе при повышенной влажности. Приобретая стройматериал, обратите внимание на наличие сертификата соответствия, гарантирующего качество продукции.

Состав

Задумывались ли вы, из чего сделан цемент? Его состав обусловлен особенностями сырья и конкретной маркой продукции. Так, пользующийся широкой популярностью портландцемент имеет следующий состав:

• Кремниевый диоксид (кремниевая кислота или кварц) – 25 %.
• Известь – 60 %.
• Алюминий (глинозем) – 5 %.
• Оксиды железа и гипс – 10 %.

Сегодня производится множество видов цемента

Процентное соотношение ингредиентов может изменяться, согласно особенностям технологии и марки цементной продукции.

Отдельные виды цементов, в частности шлакопортландцемент, включают в свой состав шлак, представляющий уголь, полученный в результате обжига клинкера.

Независимо от рецептуры, основные ингредиенты при изготовлении цементного состава – глина и известняк. Концентрация известняка трехкратно превышает содержание глины, что обеспечивает необходимое качество клинкера для производства цементной продукции.

Основными компонентами, из которых производят цемент, являются:

• клинкер, определяющий прочностные характеристики, получаемый при обжиге исходного сырья (известняка, глины). Клинкер является основой конечной продукции, используется в гранулированном виде диаметром 10-60 мм. Клинкер термообрабатывается при температуре порядка полторы тысячи градусов Цельсия. Он плавится с образованием массы с высоким содержанием кальциевого диоксида и кремнезема, которые определяют эксплуатационные характеристики цементных составов. Гранулы дробятся до пылеобразного состояния с последующим обжигом;
• гипс, процентное содержание которого определяет период твердения. Базовая рецептура предусматривает использование до 6% чистого порошкообразного гипса или гипсового камня, содержащего примеси;
• специальные добавки, вводимые для усиления имеющихся свойств или придания составу специальных характеристик, расширяющих сферу применения.

Очень часто цемент применяют в строительстве для создания бетона и армированных конструкций

Особенности маркировки

Для классификации используются два способа маркировки:

• согласно европейской классификации по ГОСТ 31108-2003 различным видам цемента присваивается маркировка ЦЕМ с цифровым индексом от 1 до 5;
• по государственному стандарту 10178-85, каждый вид цементного состава имеет буквенный индекс – ПЦ, ШПЦ, БЦ.

Например, портландцемент, изготовленный по европейским нормам, маркируется ЦЕМ 1 или ЦЕМ 2, в зависимости от вида добавок. Аналогичный материал, изготовленный по внутригосударственному стандарту, маркируется ПЦ. Соответственно, обозначение шлакопортландцемента может быть ЦЕМ 3 или ШПЦ. Оба нормативных документа сейчас действуют, что удобно производителям цементной продукции.

Процесс изготовления

Производство цемента осуществляется поэтапно, предусматривает следующее технологические операции:

• Предварительное смешивание ингредиентов для изготовления клинкера, который делают из известняка, вводимого в количестве 75%, и из глины, доля которой составляет 25%.
• Высокотемпературный обжиг, после которого образуется клинкер. Он – результат процесса соединения глины и извести под воздействием повышенной до 1450 градусов Цельсия температуры.
• Измельчение, осуществляемое с помощью шаровых мельниц. Они представляют горизонтально расположенные барабаны с находящимися внутри стальными шарами, обеспечивающими измельчение клинкера до порошкообразного состояния. С уменьшением фракции помола возрастают эксплуатационные характеристики и марка цементного состава.

Этапы производства

Особенности производства предусматривают изготовление цемента различными методами, что сказывается на особенностях применяемого сырья. Это обусловлено расположением цементного производства, спецификой применяемого оборудования, спросом на определённые марки продукции.

Все варианты технологий отличаются только особенностями подготовки исходного сырья, которые осуществляются:

• мокрым путем.
  Мокрая технология предусматривает использование вместо извести мела, смешивание которого с необходимыми ингредиентами происходит одновременно с измельчением в горизонтальном барабане с обязательным добавлением воды. При этом образуется шихта с концентрацией влаги 30-50%. Шихтовый материал обжигается в печи, превращаясь в шарообразный клинкер, который затем измельчается;
• сухим методом.
  Сухая технология характеризуется уменьшенной себестоимостью производства цемента, сокращением технологического цикла. Это связано с объединением технологических операций, позволяющих одновременно осуществлять помол и сушку компонентов в шаровой мельнице под воздействием поступающих горячих газов. Полученная шихта имеет порошкообразную консистенцию;
• комбинированным способом.
  Комбинированный вариант объединяет особенности мокрого и сухого способа производства, но на разных предприятиях имеет определенные отличия. Один из вариантов обеспечивает возможность получение полусухого состава с влажностью до 18%, произведенного путем высушивания шихты, полученной по мокрой технологии. Второй метод предусматривает подготовку сухой смеси с последующим ею увлажнением до 14%, гранулированием, заключительным отжигом.

Источник