Из чего состоит цемент

Что служит сырьем для цемента

Цементами считаются гидравлические вяжущие, которые набирают прочность во влажном состоянии, что в корне отличает их от остальных подобных материалов (гипса, воздушной извести и др.), твердеющих только на воздухе.

Цемент получается при тонком измельчении клинкера и гипса. Клинкером является полуфабрикат, получаемый равномерным обжигом до температуры 1450^оС гомогенной смеси сырья, состоящей из гашеной извести и глины заданного состава, что обеспечивает большее  содержание силикатов кальция.

В процессе дробления клинкера, кроме гипса СaSO₄*2H₂O, для оптимизации времени схватывания, вводятся (15%) активные минеральные добавки (пиритные огарки, колошниковая пыль, бокситы, пески и т. д.) для улучшения отдельных свойств и уменьшения цены цемента.

Гипс регулирует скорость схватывания, который иногда заменяется иными видами сульфата кальция. Некоторые ТУ допускают добавление и других материалов во время помола. Примерный минералогический состав нормального клинкера таков:

• СаО – 67%;
• SiO₂ – 22 %;
• Al₂О₃ – 5 %;
• Fe₂O₃ – 3%;
• другие компоненты – 3 %.

Эти компоненты, входящие в состав цемента, образуют в нем четыре основные фазы, которые называются алитом, белитом, алюминатной фазой, алюмоферритной фазой, и несколько других фаз, представленных щелочными сульфатами, оксидами кальция и др.

• Алит, модифицированный трехкальциевый силикат (Са₃SiO₅), содержание которого в обычном цементном клинкере составляет 50-70%. Он быстрее других фаз взаимодействует с водой и в обычных цементах для 28-суточной прочности играет наибольшую роль.
• Белита содержится в стандартных цементных клинкерах от 15 до 30%. Это модифицированный двукальциевый силикат Ca₂SiO₄. У белита более медленное реагирование с водой, из-за чего он значительно способствует росту прочности после начальных 28 дней.  
• Алюминатной фазы в нормальных цементных клинкерах содержится до 10 %. Этот трехкальциевый алюминат 3СaAS(3CaO*Al₂O₃*SiO₂), заметно измененный по составу и часто по структуре, активно взаимодействует с влагой и может стать причиной преждевременного схватывания. Чтобы этого не произошло, добавляется обычный гипс.
• Ферритной фазы в обычном цементном клинкере от 5 до 15%. Она является четырхкальциевым алюмоферритом 4СaAlFS(4CaO*Al₂O₃*Fe₂O₃*SiO₂). Скорость, с которой она реагирует с водой, обычно высока в начале и становится средней между активностью алита и белита в отдаленное время.

Купить цемент, добавки

Купить цементные смеси

Химическая формула цемента  

К важным характеристикам, определяющим качество материала, относится химический состав цемента.

• Основным оксидом в составе цемента является оксид алюминия. От его содержания зависит огнеупорность цемента. Нормальным считается показатель содержания данного оксида от 60 %.
• Не менее значимо назначение оксида кальция, который определяет прочность цементного камня. Если его содержится больше 40%, то цемент относится к высокоизвестковым, меньше – малоизвестковым.
• Большое содержание оксида железа  плохо сказывается на огнеупорных свойствах цемента, но не больше 25%. Кроме того, в небольших количествах содержится оксид кремния (до 10%) и магния (до 2%).

Вредит качеству цемента оксид хрома. Он тормозит динамику его вступления в различные химические реакции.    

Разнообразие цемента

В зависимости от минералогического состава цемента, точнее, из-за преобладания одного из основных минералов, цементы подразделяются на:

• портландцемент (наиболее широко применяется в строительстве), в котором более всего алита;
• глиноземистый – содержит больше алюминатную фазу;
• магнезиальный (цемент Сореля) содержит в основном магнезит, его затворяют водным раствором солей;
• смешанный — его получают смешением разных его видов с добавлением воздушных вяжущих, минеральных добавок и шлаков с вяжущими свойствами. Понятно, что состав цемента, полученный смешением, будет особенно сложным.
• кислотоупорный – в его составе есть гидросиликат натрия (Na₂O*mSiO₂*nH₂O), кварцевый песок и кремнефтористый натрий. Для затворения нужен водный раствор жидкого стекла.

Внешне портландцемент выглядит в виде зеленовато-серого порошка. Подобно всем цементам при добавлении воды он через некоторое время превращается в камень и не сильно отличается по своему составу и свойствам от обычного цемента. Именно этот состав цемента для строительных растворов применяется чаще всего.

Портландцемента может быть:

• быстротвердеющим;
• нормальнотвердеющим;
• пластифицированным;
• гидрофобным;
• сульфатостойким;
• дорожным;
• белым и цветным;
• с умеренным выделением тепла;
• с поверхностно-активными органическими добавками.

Глиноземистый цемент является быстротвердеющим гидравлическим вяжущим веществом, продуктом тонкого размола клинкера, который получается при  обжиге (плавлении или спекании) смеси сырья, представляющей бокситы и известняки. Для обжига и плавления сырьевой смеси можно использовать доменные, электрические, вращающиеся печи или вагранки.

В зависимости от содержания Al₂O₃, который есть готовой продукции говорят об обычном глиноземистом цементе(до 55%) или высокоглиноземистом (до 70%). Температура плавления сырьевой шихты обычного глиноземистого цемента равна 1450-1480°C, а высокоглиноземистого цемента – 1700-1750°C.

С помощью этого цемента устраиваются полы, производятся стекломагниевые листы (СМЛ), искусственные камни. Он служит основой фибролита, ксилолита и других строительных материалов. На его основе производятся точильные камни, жернова, абразивные круги, брусья лестничных ступеней, элементы декора и т. д.

Популярные категории

Сухие строительные смеси

Гипсокартон, гипсоволокно, аквапанель Кнауф

Звуко-,теплоизоляция

Перегородки