Состав цемента

В современном капитальном строительстве при формировании кладки из кирпича, камня и других строительных материалов необходимо связующее вещество – это и есть цемент. На сегодняшний день очень сложно представить себе строительную промышленость без его использования.

Что такое цемент

Данная разновидность строительных материалов представляет собой порошок, который применяют для прочного соединения строительных материалов между собой с целью создания капитального строения. При разведении цемента жидкостью с добавлением строительных наполнителей в определенных количествах (песок, щебень и др.) получается кашеобразное вещество, которое называется бетоном. Из него изготавливают цельнолитые строения (или отдельные их части). Это так называемый искусственный камень. Соотношение составляющих в бетоне меняется в зависимости от последующей цели использования готового изделия. Сыпучий цемент, вступая в химическую реакцию с водой, меняет свою физическую структуру и из порошкообразного состояния становится твердым.

На начальном этапе, при разведении водой, раствор цемента жидкий, а со временем, по мере испарения жидкости, загущается, а дальше и вовсе становится твердым. Для постепенного перехода от одной формы в другую, необходимо поддерживать оптимальную влажность и температуру.

Существуют предположения, что в дореволюционные времена в качестве цемента использовались яичные белки, которые после длительного периода высыхания приобретали завидную прочность. .

Из чего состоит цемент

Для строительства подводных сооружений, которые будут постоянно контактировать с агрессивной средой, применяется сульфатстойкий цемент. Он выдерживает более низкие температуры и для застывания ему необходим больший период времени.

Встречаются пуццолановые составы. Их используют для изделий, которые будут использоваться в среде с низкими температурами. В составе глиноземного цемента присутствует глинозёмный шлак. Он увеличивает скорость затвердения бетона.

Все большую популярность для декорирования приобретает белый портландцемент. В его составе больший процент гипса. Прочие цвета, получают с помощью стойких цветовых пигментов. Одним из видов «портланда» есть шлаковая, применяющаяся для особо увесистых конструкций. В ней четвертая часть шлаковых гранул, для увеличения прочности бетона.

При необходимости большей производительности, нужен цемент с большей скоростью затвердения. Для достижения такого эффекта в цемент добавили минеральные добавки, что дало возможность строить в ограниченные сроки.

Для того, чтобы загерметизировать скважину при добыче различного рода полезных ископаемых используется тампонажный цемент. Он твердеет на начальных этапах сушки.

Для среды с повышенным уровнем кислотности в составе данной разновидности строительных материлов используется камне фтористый натрий. Он увеличивает степень защиты бетона от окисления.

Основные функции цементных ингредиентов

Ниже приведены основные характеристики этих цементных ингредиентов, а также их функции и полезность или вред:

Известь — это оксид или гидроксид кальция. Наличие извести в достаточном количестве необходимо для образования силикатов, а также алюминатов кальция. Дефицит извести существенным образом снижает прочностьцемента. Недостаток извести приводит к быстрому схватыванию цемента. Избыток извести делает цемент несостоятельным. Чрезмерное присутствие извести вызывает расширение и разрушение цемента.

Кремнезем : известен как диоксид кремния , химическая формула SiO 2 .Достаточное количество кремнезема должно присутствовать в цементе для двухкальциевого и трехкальциевого силиката. Кремнезем придает цементу прочность. Кремнезем обычно составляет около 30 процентов цемента .

Глинозем : это оксид алюминия . Химическая формула — Al 2 O 3 . Глинозем придает цементу свойство быстрого схватывания. Температура клинкера снижается за счет наличия необходимого количества глинозема. Избыток глинозема ослабляет цемент.

Магнезия : оксид магния. Химическая формула — MgO. Содержание магнезии в цементе не должно превышать 2%. Избыток магнезии снизит прочность цемента.

Оксид железа : химическая формула Fe 2 O 3 . Оксид железа придает цементу цвет. Он действует как флюс. При очень высокой температуре он вступает в химическую реакцию с кальцием и алюминием с образованием трехкальциевого алюмоферрита.Алюмоферрит трикальция придает цементу твердость и прочность.

Сырье

В качестве основы для изготовления данной разновидности строительных материалов выступает клинкер, который делается из смести глины с мелом.

Способы производства цемента

Такая разновидность строительных материалов как цемент может изготавливаться несколькими способами. Наиболее распространенным методом изготовления данной разновидности строительных материалов на текущий момент времени является мокрая обработка. В процессе производства клинкера в его состав добавляется мел. В процессе смешивания ингредиентов добавляется вода. Она служит для образования шихта, в котором будет до половины влаги. В результате обжига это вещество принимает форму шара. Это более затратный метод изготовления данной разновидности строительных материалов.

Экономически более выгодной является сухая методика производства данной разновидности строительных материалов. Для этого используется механизм, объединяющий в себе устройство по измельчению и громадный горячий миксер.

Чаще всего цемент делают в местах природного размещения сырья из веществ, которые находятся недалеко от места производства. В его состав могут входить даже отходы из соседствующих промышленных предприятий.

После обработки и очистки всех ингредиентов, смесь обжигают во вращающейся печи при температуре до 1,5 тыс. C. Во время этого процесса образуются гранулы, которые после остывания дробят до состояния порошка и обжигают в печи.