Гидравлическую известь получают путем обжига не до спекания мергелистых известняков, содержащих 6—20% глинистых примесей, в шахтных (см. рис. 1) или вращающихся печах при температуре 900— 1000°. После обжига производят помол или гашение извести в поро­шок (пушонку).

Гидравлическая известь должна обладать свойством равномерно изменять объем. Размолотая известь не должна давать более 15% остатка на сите № 008. В гашеной извести непогасившихся зерен должно быть не более 15% (по массе). Растворы на гидравлической извести помещать в воду сразу после изготовления нельзя, так как они могут размываться и терять прочность. В начале твердения растворы должны находиться в течение 7—21 дня на воздухе, после чего их можно увлажнять. Предел прочности на сжатие образцов-кубиков, изготовленных из раствора извести с песком состава 1 : 3 (по массе), в возрасте 28 дней комбинированного хранения (7 суток во влажном воздухе и 21 сутки в воде) должен быть не менее 0,20 кН/см⁸.

Гидравлическую известь применяют для приготовления кладочных и штукатурных растворов, бетона низких марок, шлакобетонных кам­ней. Кладку конструкций (фундаментов, стен подвала) на растворах из гидравлической извести в сырых местах в течение первых 7—14 дней необходимо предохранять от непосредственного воздействия воды.

Портландцемент получают путем тонкого помола обожженной до спекания смеси глины и известняка, называемой цементным клинке­ром. Различают два основных способа производства портландцемента — мокрый и сухой. Чаще применяют мокрый способ, технология которого заключается в следующем. Глину предварительно превращают в ап­парате («болтушке») в жидкий глиняный шлам, после чего подают в сырьевую мельницу, куда одновременно поступает дробленый извест­няк. Глину и известняк подают в мельницу в строго определенной про­порции. После помола сметанообразная смесь известняка (~75%), глины (~25%) и воды направляется в шламбассейн, где происходит корректировка химического состава шлама и тщательное его переме­шивание. Из бассейна шлам поступает в обжигательную вращающуюся печь (рис. 3). Современные вращающиеся печи имеют длину 150—185 м и соответственно диаметр 3,6—5,0 м. Производительность таких печей более 1000 т клинкера в сутки. Для повышения производительности шлам при подаче в печь подсушивают и устраивают в печи цепные заве­сы для лучшего соприкосновения смеси с горячими дымовыми газами. Барабан печи устанавливают с уклоном 5%, что обеспечивает при его вращении медленное продвижение материала в сторону ниж­него конца. Шлам подают со стороны поднятой части печи специаль­ным питателем, а топливо в виде газа или угольной пыли вдувается с противоположной стороны вентилятором. Топливо сгорает вблизи его подачи. Здесь развивается наиболее высокая температура (до 1500°), которая необходима для спекания клинкера. Этот участок печи называется зоной обжига. Дымовые газы удаляются из печи с проти­воположного конца в месте загрузки шлама. Следовательно, дымовые газы движутся вдоль всего барабана печи навстречу обжигаемому ма­териалу и, постепенно нагревая его, охлаждаются сами. Вследствие этого, начиная от зоны обжига, температура в печи уменьшается с 1500 до 100—150°. После зоны обжига клинкер в виде серых очень твердых спекшихся шариков поступает в холодильник, где охлаждается движущимся навстречу ему потоком холодного воздуха. Охлажденный клинкер отправляют на склад для выдерживания в течение 1—2 недель.

После выдерживания клинкера производят его помол вместе с гипсом и активными минеральными добавками. Гипс применяют для регули­рования сроков схватывания портландцемента в количестве 1,5— 3,5%, минеральные добавки (трепел, диатомит, доменный шлак) — для получения специальных свойств портландцемента, а также сниже­ния его стоимости в количестве до 15% по массе.

Помол клинкера производят в специальных шаровых мельницах. Из мельниц цемент выходит с температурой нередко более 100°. Для охлаждения его помещают в силосы, а через 7—14 дней отправляют на стройки.

При производстве портландцемента сухим способом сырьевые ма­териалы сначала высушивают, затем измельчают и тщательно переме­шивают в специальных силосах. Из сырьевой муки готовят гранулы (зерна до 40 мм), а затем их обжигают во вращающейся или шахтной печи. Сухой способ производства портландцемента является более трудоемким, хотя и требует меньшего расхода топлива.

Портландцемент затворяют водой. Начало схватывания портланд­цемента (потеря подвижности цементного теста) должно наступать не ранее чем через 45 мин, а конец (переход цементного теста в камень) — не позднее чем через 12 ч. При твердении портландцементный камень изменяется в объеме: на воздухе объем уменьшается, в воде увеличи­вается. По прочности портландцемент делится на марки: 300; 400; 500 и 600. Марки устанавливают по пределу прочности на изгиб образцов-балочек размером 4 х4X15 см и на сжатие их половинок, изготов­ленных из пластичного цементного раствора состава 1 : 3 (по массе) и испытанных в возрасте 28 дней. На прочность портландцемента ока­зывает влияние тонкость помола, которая должна обеспечивать про­хождение 85% массы его пробы через сито № 008 (размеры ячеек сита в свете 0,08 мм).

Наличие ряда положительных свойств (высокой прочности, спо­собности твердеть на воздухе и в воде, относительно невысокой сто­имости) делает портландцемент универсальным вяжущим веществом, имеющим самое широкое применение в строительстве. Портландце­мент — это основной вид цемента, применяемого для изготовления сборных бетонных и железобетонных конструкций и деталей, а также устройства монолитных бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений. Наиболее широко портландцемент применяют для приготовления кладочных и штукатурных растворов, употребля­емых для надземных, подземных и подводных конструкций. Его ис­пользуют также для защиты стальных конструкций, стальных зак­ладных деталей и сварных соединений сборных железобетонных конст­рукций от огня и коррозии при монтаже зданий и сооружений.

Портландцемент не рекомендуется применять для конструкций, ко­торые подвергаются действию морской, минерализованной или пресной воды, омывающей конструкцию под напором.

Глиноземистый цемент получают путем обжига до сплавления или до спекания смеси извести и бокситов (горная порода, содержащая алю­миний) с последующим ее помолом в тонкий порошок. Обжиг до плав­ления ведут в электрических печах при температуре 1400—1500°.

Обжиг смеси до спекания производят во вращающихся печах при температуре 1200—1300°. После обжига смеси производят помол полу­ченного клинкера в тонкий порошок (цемент). Существуют и другие способы получения глиноземистого цемента.

Глиноземистый цемент является быстротвердеющим вяжущим ве­ществом. Уже через 24 ч после затворения цементный камень имеет прочность до 90% марочной. Цемент должен иметь тонкость помола, при которой остаток на сите № 008 не превышает 10%. Начало схва­тывания не ранее чем через 45 мин, конец не позднее чем через 12 ч с момента затворения цемента водой. По прочности цемент делят на марки 300, 400 и 500. Марки устанавливают по пределу прочности на сжатие образцов, изготовленных из раствора состава 1 : 3, испытанных в возрасте 3—4 дней. Твердение глиноземистого цемента происходит с большим выделением тепла, что ограничивает применение его в мас­сивных бетонных и железобетонных конструкциях, но оказывает по­ложительное влияние на производство строительных работ в зимнее время. Глиноземистый цемент обладает высокой коррозионной стой­костью против действия пресных и сульфатных вод. Он хорошо твер­деет во влажной среде при температуре 15—20°. При повышении тем­пературы прочность глиноземистого цемента снижается. Поэтому в от­личие от портландцемента этот цемент нельзя искусственно нагревать (пропаривать).

Высокая стоимость (в 3 раза выше портландцемента) ограничивает широкое применение глиноземистого цемента. Его применяют в спе­циальных сооружениях, при аварийных строительных и монтажных работах, при работах в зимнее время, в морских сооружениях, в со­оружениях, находящихся в минерализованных водах. Высокая сульфатостойкость глиноземистого цемента позволяет применять его для из­готовления коллекторов сточных вод ряда химических и металлургиче­ских предприятий. Его используют также в качестве вяжущего при изготовлении жароупорных бетонов.

Пуццолановый цемент получают путем совместного помола или тщательного смешивания портландцемента с активными минеральны­ми добавками. Последние улучшают стойкость цемента в агрессивных водах. В качестве таких добавок применяют естественные (природные) и искусственные породы. Естественные породы — диатомит, трепел, туф и др.; искусственные — доменный шлак, зола, глинит (обожжен­ная глина) и др. Количество применяемых добавок зависит от свойств этих добавок, а также от требований к качеству получаемого цемента и колеблется в пределах от 20 до 50% от массы смеси.

Пуццолановый цемент светлее обыкновенного портландцемента, имеет меньшую объемную массу, дает большую плотность раствора и бетона, вследствие чего они получаются более водонепроницаемыми. Тонкость помола и сроки схватывания пуццоланового цемента такие же, как и для портландцемента; быстрота твердения несколько меньше, чем у портландцемента, особенно в первые дни его твердения. При твер­дении Пуццолановый цемент выделяет меньше тепла, чем портландце­мент, что дает возможность применять его в массивных бетонных кон­струкциях (так как в них не происходит образование трещин), но затрудняет зимнее бетонирование (требуется искусственный прогрев бетона).

Отличительной особенностью пуццоланового цемента является то, что, будучи хорошо затвердевшим, он не выщелачивается пресной во­дой и не разрушается под действием морских и других минерализован­ных вод. Однако этот цемент так же, как и портландцемент, подвер­гается вредному действию свободных кислот (например, угольной) и концентрированных растворов магнезиальных солей. Для пуццола­нового цемента установлены следующие марки: 200, 300, 400 и 500.

Пуццолановый цемент в основном применяют в тех случаях, когда необходима повышенная физико-химическая стойкость бетона; в ка­нализационных и водопроводных сооружениях; при устройстве гидро­технических сооружений в морской и пресной воде (набережных, пло­тин, шлюзов); для кладки фундаментов и стен подвалов гражданских и промышленных зданий, а также других подземных сооружений, если они находятся под действием грунтовой воды, содержащей вредные для портландцемента примеси. Следовательно, пуццолановый цемент ис­пользуют для приготовления растворов и бетонов, изготовления сбор­ных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций, которые должны эксплуатироваться в условиях действия агрессивных вод (морских, минерализованных).

Пуццолановый цемент нельзя применять в сооружениях, находя­щихся в переменных условиях увлажнения и высыхания, заморажи­вания и оттаивания.

Шлаковый цемент получают путем совместного помола или тща­тельного смешивания молотого портландцементного клинкера и гра­нулированного доменного шлака. Количество шлака принимают в за­висимости от его активности от 30 до 75% от массы цемента. По своим свойствам шлаковый цемент мало отличается от портландцемента, од­нако он значительно дешевле, поэтому имеет широкое применение в строительстве.

Шлаковый цемент имеет одинаковые с портландцементом тонкость помола и равномерность изменения объема. В отличие от портланд­цемента он обладает более медленным схватыванием и замедленным твердением в первой декаде, особенно при пониженной температуре окружающего воздуха. При твердении шлаковый цемент выделяет меньше тепла, чем портландцемент. Это свойство дает возможность широко использовать его при бетонировании массивных конструкций (особенно летом), хотя и ограничивает применение в зимних условиях. Шлаковый цемент более сульфатостоек, но менее морозостоек по срав­нению с портландцементом. Для шлакового цемента установлены мар­ки: 200, 300, 400 и 500.

Шлаковый цемент применяют для изготовления сборных бетонных и железобетонных конструкций и деталей, приготовления бетона для устройства монолитных бетонных фундаментов, полов и других мас­сивных сооружений, в том числе гидротехнических сооружений, на­ходящихся в обычной и минерализованной грунтовой воде. Кроме того, этот цемент применяют для приготовления кладочных и штукатурных растворов.

Шлаковый цемент не рекомендуется применять в тех  случаях, которые были указаны для пуццоланового цемента.