Химический состав цемента

По химическому составу в % рядовой цемент содержит:
извести . ………………….. 64—68
кремнезема …………….. 21 —24
глинозема……………………. 4—7
окиси железа ……………… 2—4
окиси магния……………….. 1—3
серного ангидрида……….. 1—2

Минералогический состав цемента в % может колебаться в следующих пределах:
трехкальциевый силикат (алит) 3CaО•SiО₂(C₃S) . . . .70—20 двухкальциевый силикат (белит) 2CaО•Si0₂(C₂S) . . . .10—60
трехкальциевый алюминат ЗСаО•Аl₂О₃(С₃А)… 4—15
четырехкальциевый алюмоферрит 4СаО•Аl₂О₃•Fе₂0₃(С₄АF) 6—16

По современным воззрениям вместо С₄АF образуется ряд твердых растворов от С₂F до С₂АF.
При соприкосновении с водой перечисленные минералы гидратируются, т. е. образуют кристаллогидраты определенного состава или претерпевают гидролитическое разложение.

Это обусловливается тем, что отдельные минералы являются устойчивыми только в воде, содержащей определенное количество растворенной извести. Теоретически, если производить обработку отдельных измельченных минералов или их кристаллогидратов проточной водой, можно получить полный гидролиз всех минералов цементного камня:
C₃S — C₂S + С = CS + 2С = S + ЗС
или
С₄А = С₃А + С = С₂А + 2С.

Выделяющаяся при гидролизе известь может удаляться с водой с ослаблением структуры бетона; происходит выщелачивание или так называемая «белая смерть бетона».

Однако по ряду причин такого полного извлечения извести из бетона не происходит.
Выщелачивание извести происходит только при условии непрерывного обмена воды, например при систематической односторонней фильтрации воды через бетонные стенки плотин, резервуаров, труб и т. п. Но даже в этих случаях фильтрующаяся вода должна быть мягкой, т. е. совершенно не содержать растворенных солей, и в частности карбонатов, а бетон должен быть достаточно пористым.

К тому же удаление извести из бетона даже при фильтрации происходит только из определенных участков, образующихся в результате неплотной укладки бетона.

Все это приводит к тому, что выщелачивающая коррозия не представляет такой грозной опасности, какой она представляется исходя из общих соображений о возможном гидролизе минералов цементного камня.

Практически же находящаяся в порах бетона свободная вода представляет собой насыщенный или даже пересыщенный раствор извести с концентрацией от 1,3 до 1,7 мг/л, в котором вполне устойчивы все алюминаты вплоть до четырехкальциевого, а также все силикаты, начиная с C₂S.
Для рассмотрения поведения цементного камня в разных средах существенно отметить, что происходит отщепление извести при гидролизе трехкальциевого силиката с параллельной ее гидратацией и частичным расщеплением на ионы:

Са (ОН)₂=Са» + 20Н’.
Именно ионы пидроксила и сообщают бетону щелочной характер.
Гидроокись кальция в поверхностных слоях бетона, соединяясь с углекислотой воздуха, превращается в углекислый кальций или известняк. Происходит так называемая карбонизация бетона:
Са (ОН)₂ + СО₂ СаС0₃ + Н₂О.

Бетон при этом уплотняется, но щелочность камня снижается с рH= 12-12,5, характерных для насыщенного раствора извести, до 9, характерного для водной вытяжки известняка.

сообщение доклад по химии 9 класс

Цемент — основной материал для строительства, измельчённый клинкер с различными добавками. Химически это выглядить так: оксида кальция (СаО), он занимает самое большое количество процентов 67%,  22 % диоксида кремния (SiO₂), окиси алюминия 5 %  (Al₂О₃), 3 % оксида железа (Fe₂O₃) и 3 % других составляющих.

Его можно купить в любом строительном магазине и на рынках. Порошок продают в больших объёмах  10, 25, 50 и даже 100 килограммов. При взаимодействии с водой раствор застывает. Но в отличие от гипса, застыть цемент может только на воздухе.

Портландцемент  один из видов цементов, он обычно используется в строительстве. Он получается при нагревании известняка с глиной, при нагревании до температуры +1450…+1480 °С, происходит расплавление, и образуются маленькие кусочки клинкера. Чтобы получить порошок, клинкер размалывают совместно с 5% гипса. Из него делают бетон, а он в свою очередь используется для плит, заборов, фундаментов, штукатурки и многое другое. Один из множества рецептов бетона: 1 цемента, 1.8 песка, 3.5 щебня или гравия и воды. После этого нужно все тщательно смешать для однообразной массы, чтобы вышла густая консистенция. Можно использовать различные формы для заливки, для точности прочётов и красоты.

Цемент есть разных марок (200, 300, 400, 500, 550, 600). Они отличаться качеством, прочностью (какая цифра, столько же может выдержать килограммов тот или иной цемент) и, конечно же, ценой.  Марка 400 самая популярная она используется для небольших  строительных робот. М 500 долее быстро застывает и прочнее предыдущей. Она нужна для больших сооружений  они, как правило, будут долговечны и надёжны. Срок годности порошка 2 месяца потом он теряет свои свойства, и марку. Если он будет находить в сыром месте, то срок становиться значительно меньше. Например, если цемент М 600, то через время он станет М 500 и так далее. Так что нужно рассчитывать, сколько цемента нужно для работы.

Важно знать, что в зависимости от температуры цемент по-разному застывает.  Летом не более 2-3 часов, а уже при температуре 0 процесс будет длиться 20 часов. Чтобы ускорить его, нужно добавлять различные добавки.

Если правильно использовать материал, то результат будет отменный. В строительстве такой материал считается крайне необходимым, поскольку в его основу закладывается крепость и надежность любой конструкции.

Вариант 2

Цемент является наиболее популярным материалом для строительства. Из него сооружают высокопрочные сооружения. конструкции и различные изделия. В первоначальном виде цемент – сыпучий, серого цвета, с мелкой фракцией.

В результате добавления воды он становится пластичной и однородной массой, которая постепенно затвердевает.

При производстве цементного вещества используют высокотемпературный отжиг до +1500⁰С, из-за чего меняется структура вещества, и формируются гранулы клинкера. Спекшийся клинкер измельчают в порошкообразную массу и добавляют примеси: известняк, глину, уголь, гипс и другие вещества.

Химическая формула цемента: 67% оксида кальция; 22% диоксида кремния; 5% окиси алюминия; 3% оксида железа и 3% другие составляющие.

В состав цементной смеси кроме основы клинкера должно входить два и более компонента. Это могут быть минеральные добавки для ускорения процесса затвердевания или наполнители для увеличения прочности состава.

Классификация цемента зависит от вида сырья, используемого, как основа.

— портландцементы из цементного клинкера, гипса и силикатов кальция;

— шлаковый цемент – помол гранул доменного шлака с известью, гипсом и ангидритом;

— пуццолановый цемент с активной кремнеземистой добавкой для высокой стойкости;

— белый цемент из маложелезистого клинкера с минеральными добавками;

— водонепроницаемый цемент из глиноземистой основы с различными расширяющими компонентами;

— безусадочный водонепроницаемый цемент, в составе которого 85% глиноземистого вещества, а в остатке известь и гипс для быстрого затвердевания;

— магнезиальный цемент — с основой оксида магния и добавками хлорида и сульфата магния;

— специальные цементные смеси (быстротвердеющий, особобыстротвердеющий, сверхбыстротвердеющий, пластифицированный и гидрофобный портландцемент).

Главные свойства цемента:

— высокую прочность;

— морозостойкость и способность к многократному процессу замораживания;

— устойчивость к коррозии;

— не подвержены воздействию водной среды;

— водонепроницаемость.

Время схватывания цементной массы 60 минут, а полное застывание до 10 часов. Прочность конструкции увеличивается во влажной среде.

Цемент используют в строительстве для изготовления бетонной смеси, железобетонных конструкций, сооружений и различных изделий. При помощи цемента прочно скрепляются отдельные детали конструкции.

Цемент

Интересные ответы

• Доклад Подорожник 2, 3, 6 класс сообщение

  Подорожник – многолетнее растение семейства Подорожниковые. Своё название он берет от латинского слова Plantago, что означает «подошва ноги».

• Зебра — сообщение доклад

  Зебры — животные относящиеся к семейству лошадиных и бывают 3 видов: саванная зебра, которая встречается на лугах восточной и южной Африки; зебра Греви, распространенная в засушливых, малозаселенных районах Кении

• Себестоимость 1 шаурмы

  Если перед нами стоит задача расчитать себестоимость одной шаурмы, то необходимо знать какие продукты нам нужны. Итак для вычисления нам понадобятся цены на следующие продукты:

• Царь Соломон — сообщение доклад

  Исторических сведений о существовании царя Соломона не существует. Единственный источник, рассказывающий о великом и мудром царе Израиля – Библия. Согласно библейской легенде, царь Соломон был третьим и последним царем

• Синица — доклад сообщение

  Синица является очень красивой и активной птицей. Она постоянно находится в движении и, обязательно, привлечет ваше внимание своим ярким внешним видом. Отличительная черта синицы

Состав цемента

Под цементом понимают вяжущее вещество, получаемое в результате измельчения клинкера, а также гипса и добавок. Клинкер в результате спекания сырьевой массы, в составе которой присутствует известняк и глина. Также в клинкере может содержаться нефелиновый шлам, мергель, доменный шлак. Клинкер является основным компонентом, входящим в состав цемента и отражающимся на его качественных характеристиках.

Введение минеральных добавок в размере до 20% от массы позволяет заметно изменить свойства исходного материала. Если содержание добавок превышает 20%, на выходе получается пуццолановый цемент.

Производство цемента

Производственный цикл состоит их нескольких этапов:

• Первый этап предусматривает нагрев смеси глины и гашенной извести (могут присутствовать другие компоненты в зависимости от типа цемента) до температуры +1450°С, в результате которого образуются гранулы клинкера.
• Второй этап — спешивание гранул с гипсом (гипс добавляется с целью регуляции времени схватывания, может быть заменен на сульфат кальция) и перемалывание. Далее производится введение добавок (при необходимости), которые окажут влияние на свойства цемента. Усредненные параметры клинкера предусматривают содержание 67% — СаО, 5%  — Al₂О3, 22% — SiO₂, 3% — Fe₂O₃ и других компонентов в размере 3%.

Какой состав у цемента

• Алит (Са₃SiO₅) – трехкальциевый силикат, обеспечивающий быструю реакцию с водой. Данный компонент играет значительную роль в наборе прочности цемента. Его содержание в клинкере  — 50-70%.
• Белит (Ca₂SiO₄) – двухкальциевый силикат. При смешивании с водой на первых порах он медленно вступает в реакцию, при этом его влияние на прочность бетона незначительна. На более поздних сроках белит существенно повышает прочность конструкции. Содержание белита в клинкере – 15-30%.
• Алюминатная фаза (Са₃Al2O₆) – трехкальциевый алюминат. Смешиваясь с водой, компонент способен спровоцировать быстрое схватывание. Поэтому в состав цемента добавляется гипс или аналогичные компоненты позволяющие контролировать процесс схватывания. Содержание алюминатной фазы в клинкере – 5-10%.
• Ферритная фаза (Са₃Al2O₆) четырехкальциевый алюмоферрит. Скорость реакции с водой промежуточная между показателями белита и алита. На долю ферритной фазы в составе клинкера выпадает 5-15%.
• Другие элементы (например, оксид кальция или щелочные сульфаты) не более 3%.

Основные характеристики цемента

Согласно ГОСТ 10178-76, данный материал может производиться с добавками и без них. Их содержание может влиять на такие свойства цемента как:

• Прочность – способность материала воспринимать определенный объем нагрузок без разрушений. Между прочностью и способностью цемента затвердевать при смешивании с водой существуют прямая связь. Маркируется прочность буквой «М» и цифровым значением 300, 400, 500, 550, 600, реже 700 и 800. Определяется данный показатель путем вычисления предела прочности образца на изгиб и характеризует нагрузку в кг на 1 см².
• Сроки схватывания. На сроки схватывания и затвердевания цемента непосредственное влияние оказывает тонкость помола клинкера. Чем он тоньше, чем прочнее материал. Сроки схватывания испытательных образцов определяются при испытании густоты цементного теста. Кроме помола, на их продолжительность влияет водопотребность и минералогический состав.

Сроки схватывания для состава нормальной густоты составляют минимум — 45 минут, максимум — 10 часов. С повышением температуры они сокращаются, с понижением – наоборот увеличиваются.

• Водопотребность – количество воды, которое требуется для гидратации состава и придания определенной пластичности цементному тесту. Как правило, в процессе гидратации используется 15-17% воды от массы цемента. Если требуется обеспечить подвижность раствора, воды берется в 2 раза больше.

• Насыпная плотность. В уплотненном состоянии данный показатель равняется 1400-1700 кг/см³, в рыхлом – 900-110 кг/см³. При этом истинная плотность цемента – 3000-3100 кг/см³.
• Коррозийная стойкость. Данная характеристика зависит от минерального состава и плотности материала. С повышением тонкости помола клинкера и увеличением пористости бетона происходит снижение коррозийной стойкости.
• Тепловыведение. В процессе затвердевания цемент выделает тепло. Если данный процесс проходит медленно, то риск возникновения трещин на поверхности конструкции минимален.

Если отмечается ускоренное тепловыведение, использовать данный материал в создании массивных сооружений не рекомендуется. Регулировать такой показатель как тепловыведение цемента можно путем введения в его состав инертных и активных добавок.

• Морозостойкость – способность выдерживать определенное количество циклов оттаивания и замораживания в пресной или соленой воде.

Рецептура цемента М500

Несмотря на впечатляющий выбор строительных материалов и смесей, цемент М500 по-прежнему не утрачивает своей высокой популярности. Как и десятки лет тому назад, он применяется практически повсеместно в заливке фундамента и производстве бетона.

Столь высокий спрос на материал объясняется его экологичностью (производится на основе глинистых пород), высокой стойкостью к агрессивным средам и коррозии (используют в устройстве плотин и прочих гидротехнических сооружений). На его основе производят бетон, железобетон, пескобетон, асбестоцемент, строительные смеси и растворы.

Цементная группа включает:

• БТЦ – быстротвердеющий,
• БПЦ – белый,
• СПЦ – сульфатостойкий,
• ЦПЦ – цветной,
• ГПЦ – гидрофобный цемент.

Пластифицированный ПЦ получают путем введения в сухой состав 0,25% сульфатно-спиртовой барды. При добавлении данного компонента увеличиваются показатели морозостойкости, смесь обретает повышенную подвижность. Серый цвет смеси придают содержащиеся в ней соединения железа. Как и любой другой строительный материал, он отличается по количеству введенных добавок.

Цемент М500 —  М (марка прочности), 500 – нагрузка (кг) на 1 см². Процентное содержание добавок можно определить по цифре возле буквы Д в маркировке цемента.

Химический состав цемента М500 (ПЦ 500 Д0) (%)

• 21,55 — оксид кремния
• 65,91 — оксид кальция
• 5,55 — оксид алюминия
• 4,7 — оксид железа
• 1,9 — ангидрид серной кислоты
• 1,46 — оксид магния
• 0,35 — оксид калия
• 0,49 — потери при прокаливании.

Показатели качества цемента М500:

• активность при пропаривании – 35,3;
• сроки схватывания, 155 минут – начало и 250 минут – конец;
• прочность при сжатии, на третьи сутки– 34,1 Мпа и  51,3 Мпа — на 28 сутки;
• тонкость помола  — 92,3%.

Химический состав клинкера:

• оксид магния, % — 1,26
• содержание SO₃, % — 0,1
• хлор-ион % – 0,0001
• нерастворимый остаток, % — 0,41

Минералогический состав клинкера (%):

• С₂S(2CaO*SiO₂) двухкальциевый силикат – 16,7
• С₃S(3CaO*SiO₂) трех кальциевый силикат – 59,8
• С₄AF(4CaO*Al₂O3*Fe₂O₃) четырех кальциевый алюмоферрит – 14,3
• С₃A(3CaO*Al₂O₃) трех кальциевый алюминат – 6,7

Основные разновидности материала:

• М500 Д0 – порошковый состав без примесей и добавок, способен придать бетону высокую прочность, морозо- и водостойкость. Используется в промышленном строительстве, эффективен при восстановительных, аварийных и ремонтных работах благодаря высокой начальной прочности;
• М500 Д20. В составе смеси содержится 20% добавок. Характеризуется высокими показателями водо- и морозостойкости, практически не подвержен действию коррозии. Используется в разных отраслях строительства, в производстве фундаментов, железобетона, балок и пр. Данный стройматериал широко применяется в изготовлении кладочных, штукатурных, строительных и бетонных растворов, в проведении ремонтно-строительных работ.

Основные характеристики цемента М500:

• Длительный эксплуатационный период.
• Быстродействие (схватывание происходит через несколько часов после затворения).
• Отличная адаптация к окружающим средам.
• Удобство приготовления и использования состава.
• Высокое качество готовых сооружений, низкий износ и деформация.

Использование цемента М500 позволяет существенно сократить строительный цикл и обеспечить конструкциям высокую прочность.

из чего состоит, пропорции компонентов, производство

Качества любого искусственного вяжущего определяются его способом изготовления и процентным содержанием сырьевых компонентов. Цемент не является исключением, из всех видов он относится к самым сложным. Это вещество получают путем измельчения до порошкообразного состояния гипса и обожженного однородного многокомпонентного клинкера и соединения их со специальными добавками. В итоге свойства и сфера применения вяжущего зависят от соотношения этих веществ между собой, температуры обработки и тонкости помола.

Оглавление:

1. Разновидности
2. Пропорции компонентов
3. Особенности маркировки

Группы цементов по составу

Главными компонентами являются оксиды алюминия, кальция и кремния, при затворении водой они образуют химические соединения, упрочняющиеся при затвердевании во влажной среде. Общие требования регламентируются ГОСТ 30515-2013, согласно этому межгосударственному стандарту все цементы классифицируются на группы, различающиеся по виду клинкера на портландцементные, глиноземистые и смешанные (ПЦ и сульфатоалюминаты). В первом случае типичный состав содержит CaО (67%), SiO₂ (22%), Al₂O₃ (5%), Fe₂O₂ (3%) и до 3% посторонних веществ.

Для производства глиноземистых и высокоглиноземистых цементов в качестве сырья используются бокситы и известняки (преобладает доля низкоосновных алюминатов кальция, процентное содержание Al₂O₃ возрастает до 50 %). Соотношения остальных компонентов у них зависят от целевого назначения и варьируются в следующих пределах: СаО – 35-45 %; А1₂О₃ – 30-50 %; Fe₂O₃ – 0-15 %; SiO₂ – 5-15 %. Для изготовления сульфатсодержащих смесей используются клинкеры на основе ферритов кальция.

В зависимости от пропорций компонентов и вещественного состава выделяют следующие востребованные в частном и промышленном строительстве группы:

• Портландцементы – самая популярная разновидность, представляющая смесь тонкого помола клинкера с преобладающей долей высокоосновных силикатов кальция и гипса. Сырьем служат известняк (до 78%) и глина (до 25%).
• Глиноземистые, изготавливаемые путем помола сырья из бокситов и известняков, обожженных или расплавленных до однородного состояния. Эти виды характеризуются высокой скоростью затвердевания, их используют как в качестве самостоятельного вяжущего, так и для производства специальных марок: водонепроницаемых, расширяющихся, напрягающихся. Из-за повышенной твердости клинкера они проигрывают портландцементу в энергозатратности и себестоимости.
• Шлакопортландцементы – с долей доменного, электротермофосфорного или топливных шлаков от 36 до 65%.
• Пуццолановые, с добавлением к продуктам помола ПЦ клинкера активных минеральных добавок. Их пропорция достигает 40%, из-за образования химических реакций с зернами цемента они имеют отличные от обычных марок свойства.
• Смешанные – получаемые путем совместного помола клинкеров разных видов или вводом многокомпонентных минеральных смесей (например, шлака и золы-уноса).

К реже используемым видам относят романцемент (соединение помола ПЦ клинкера и известняковых и магнезиальных мергелей, не производится промышленных масштабах), магнезиальные (затворяемые солевыми растворами, характеризующиеся высокой скоростью схватывания и стойкостью к механическим нагрузкам после застывания) и кислотоупорные составы на основе кварца, разводимые жидким стеклом.

Химический состав цементов разных групп

Пропорции клинкера и остальных компонентов:

Наименование	Вещественный состав сухой смеси, %			Минералогический состав клинкера, в % по массе
	Доля клинкера	Доля гипса	Другие добавки
Обычный ПЦ	До 80	1,5-3,5	Минеральные примеси – до 20%	ЗСаО х SiO2 – 45-67 2CaO х SiO2 – 13-35 ЗСаО х Al2O3 – 2-12 4СаО хAl2O3 х Fe2O3 – 8-16
Гидрофобный	До 90	—	Мылонафт, олеиновые кислоты – до 0,05
Тампонажный		—	Активная минеральная добавка – до 25 инертная – до 10 шлак – до 15 песок – до 10 пластификаторы – 0,15
Шлако-портландцемент	40-70	До 3,5	Гранулированный диатомитовый шлак – 30-60
Пластифицированный	До 90	—	пластификаторы – 0,15-0,25
Быстротвердеющий	90	1,5-3,5	Активная минеральная добавка – до 10	ЗСаО х SiO2 и ЗСаО х Al2O3 – до 65 2CaO х SiO2 и 4СаО хAl2O3 х Fe2O3 до 33
Высокопрочный	90	1,5-3	—	ЗСаО х SiO2 – до 70 ЗСаО х Al2O3 – 8
Декоративный (белый цемент)	80-85	—	Диатомит – 6 Инертная минеральная добавка – 10-15	3CaO х SiО2 – 45-50 2CaO х SiO2 – 23-37 ЗСаО х Al2O3 – до 15 4СаОхAl2O3хFe2О3 – до 2
Пуццолановый сульфатостойкий	До 60	До 3,5	Породы осадочного происхождения – 20-35 Лава, обожженная глина, топливная зола-унос – 25-40	ЗСаО х SiO2 — до 50 ЗСаО х Al2O3 – 5 ЗСаО х Al2O3 и 4СаОхAl2O3хFe2О3 – 22 Al2O3— 5 MgO – 5
Сульфатостойкий	До 96	До 3,5	—
Глиноземистый	99		1	Точные пропорции зависят от назначения СаО·Аl2О3 – преобладающая доля СА2 С12А7 C2S 2СаО·Аl2О3·2SiO2
То же, расширяющийся	До 70	20	Бура – 10
Напрягающийся	Клинкер ПЦ – 65-70 Глинозем – 13-20	6-10		Совместный помол глиноземистого и портландцементного клинкера

Сфера применения и основные свойства разновидностей приведены ниже:

Наименование	Оптимальная область использования, преимущества	Ограничения, возможные недостатки
Портландцемент	Монолитные и сборные бетонные и ж/б конструкции, изготовление растворов, дорожное строительство	Окончательный набор прочности – через 28 дней
ЩПЦ	Массивные сооружения, подвергаемые воздействию пресных и минерализованных вод. Характеризуется повышенной сульфатостойкостью	Медленное затвердевании в начале, низкая морозостойкость
Пуццолановый	Подземные и подводные конструкции, подверженные агрессивному воздействию сульфатных вод	Не рекомендуются для объектов с перепадами уровня влажности, при риске частых промерзаний или твердении раствора в сухих условиях
Глиноземистый	Производство жаростойких строительных смесей, быстротвердеющих или аварийных бетонов	Не используются для заливки массивных конструкций, максимально допустимая температура окружающего воздуха на начальной стадии затвердевания составляет +25 °C
Напрягающий	Изготовление тонкостенных изделий, напорных ж/б труб, гидроизолирующих покрытий	Зависят от марки, возможны ограничения в температуре эксплуатации. Единственным недостатком является сложный процесс производства, и как следствие – высокая цена

Основные марки

Вид выбранного вяжущего определяет пропорции и свойства строительных смесей. Важно заранее проверить, из чего состоит цемент, величину его водопотребности, размеров зерен и сроки схватывания. Главным критерием качества является прочность на сжатие, в лаборатории она определяется для изделий из ЦПР, смешанного в соотношении 1:3 и затвердевающего в нормальных условиях в течение 28 дней. В зависимости от выдерживаемого давления выделяют группы от 100 до 600 кг/см². Из них в частном строительстве наиболее востребованы марки от М300 до М500, но бывают и исключения.

Следующим фактором идет процентное соотношение добавок к клинкеру, у стандартных видов максимум составляет 20%. Маркировка этого показателя обозначается буквой «Д», идущее за ней число характеризует долю минеральных примесей (пример: ПЦ М400 Д0 указывается для портландцемента с прочностью на сжатие не менее 400 кг/см² без добавок). Приведенная маркировка соответствует ГОСТ 10178-85, помимо вышеперечисленной она включает информацию о дополнительных свойствах (обозначается только при их наличии), также зависящих от состава клинкера и введенных добавок. Из них наиболее востребованы:

• Н – нормированный;
• Б – быстротвердеющий;
• СС – сульфатостойкий;
• ВРЦ – расширяющийся водонепроницаемый;
• ПЛ – с пластификаторами;
• БЦ – белый (декоративный) цемент.

С 2003 г вступил в силу ГОСТ 31108 (соответствующий евростандартам), согласно которому вначале указывается состав с примечанием о наличии или отсутствии добавок (II или I). Все варианты с минеральными примесями разделяются на две группы: А – с процентным содержанием от 6 до 60%, Б – от 21 до 35%. Тип добавки обозначают римскими цифрами. Последними идут класс прочности и норма сжатия материала. Стандартный диапазон для общестроительных смесей варьируется от 22,5 до 52,5 (соответствует марке от М300 до М600). Для исключения ошибок рядом с маркировкой всегда указывается ГОСТ, введение цемента осуществляется со строгим соблюдением пропорций.

состав, пропорции, характеристики, типы, как сделать самостоятельно

Бетон – основа любой строительной конструкции. Практически каждое строение, находящееся вокруг нас, так или иначе, было возведено с помощью цементного раствора. Строительный бетон, созданный на основе цемента, десятилетиями выдерживает многотонную нагрузку, практически не испытывая негативного влияния извне. Почему уже многие десятилетия именно цемент является самым популярным строительным материалом? Редакция HouseChief.ru попытается раскрыть ту самую секретную формулу, благодаря которой, мы наконец-то узнаем, из чего именно делают цемент и почему его считают одним из самых прочных материалов во всём мире.

Цемент – связующее звено любой конструкции. От ступенек подъезда до элитных небоскрёбов

Читайте в статье

Нормативные документы

Цемент, как и любой другой товар, обязательно должен пройти процедуру сертификации. Существует несколько ГОСТов и СНиПов, которые в той или иной степени касаются качества цементной смеси. Перечислим основные из них:

1. ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные. Технические условия».
2. ГОСТ 30515-97 «Цементы. Общие технические условия».
3. ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия».

Здесь же можно найти ссылки на дополнительные акты и нормативные документы, которые могут пригодиться при глубоком изучении данного вопроса.

Стандарты определяют не только качество самого сырья, но и допустимые сферы его использования, правила транспортировки, время схватывания, особенности заливки и другие параметры

Химический состав цемента

Сам по себе цемент − не что иное, как порошок. Его создают на основе клинкера. В составе могут содержаться разные компоненты и наполнители.

Интересный факт! Когда цементный раствор застывает, его плотность не уступает плотности камня. Для создания искусственного камня используется тоже цемент.

Гранулы клинкера (основного элемента, из которого создают цемент) получаются путём нагрева при экстремально высоких температурах известняка и глины

Нагрев происходит до показателей +1450°C. Структура природных компонентов меняется, и получается новое вещество – клинкер. После этого полученное вещество соединяют с гипсом и перемалывают, в результате и получается знакомый всем цементный порошок.

Комментарий

Михаил Старостин

Руководитель бригады ремонтно-строительной компании «Дом Премиум»

Задать вопрос

«Вот так выглядит химический состав готового цементного порошка: 67% оксида кальция (СаО), 22% диоксида кремния (SiO2), 5% окиси алюминия (Al2О3), 3% оксида железа (Fe2O3), 3% прочие составляющие.

«

Основные характеристики

Для цемента главной технической характеристикой остаётся его марка, именно эта маркировка скажет о такой важной характеристике, как показатель максимальной нагрузки в кг.

Обычно этот показатель имеет обозначение буквой «М». Далее идут цифры, показывающие прочность, к примеру, М400 или М500

Числа указывают на максимальный показатель нагрузки, которую может выдержать застывший цемент. Его ещё называют показателем прочности на сжатие. На практике такое значение говорит о весе, который способен выдержать материал и при этом не разрушиться. Например, при использовании цемента М200 нагрузка, которую сможет выдержать 1 см³, составляет 200 кг.

Интересно, что тестировать цемент разрешено только после полного высыхания, а это происходит через 28 суток и не ранее. После этого тестовый образец цемента укладывают под пресс и сжимают. Давление, при котором он начал разрушаться, и является его маркой. Причём процедуру повторяют шесть раз, а потом из 4 лучших показателей вычисляют среднее арифметическое. Показатель этот измеряется в МПа и кг/см².

Комментарий

Михаил Старостин

Руководитель бригады ремонтно-строительной компании «Дом Премиум»

Задать вопрос

«Буквой «Д» обозначаются данные о специальных добавках, использующихся в цементе. Например, Д10 говорит о том, что в сухую смесь добавили 10% добавок. Благодаря им удаётся придать готовой конструкции дополнительную прочность и морозостойкость.

«Добавки могут влиять на износостойкость материала, его влагоустойчивость, защиту от коррозии, влиять на цвет и крепость. Выпускаются вяжущие вариации цемента от М300 до М800.

Типы цемента по сфере использования

Как мы уже замечали ранее, на качество цементной смеси влияют разные добавки. От этого зависит его сфера применения и прочность. К примеру, морозостойкие образцы применяются в строительстве жилых домов и строений на территориях с суровым климатом, в сейсмически опасных зонах применяются добавки, увеличивающие параметры клейкости смеси. Они, в свою очередь, не дают бетонным конструкциям растрескиваться.

Интересный факт! В процессе заморозки вода, содержащаяся в бетоне, расширяется и начинает разрушать его изнутри. Однако современные технологии позволяют улучшить степень морозоустойчивости, в цементный порошок вносятся минеральные добавки, например, нейтрализованный древесный пек. Они создают прочную оболочку вокруг водяных частиц.

Самая популярная марка цемента с прочностью 400 кг/см³, или М400. Её используют для проведения самых различных строительных работ

Чаще всего в цементную смесь добавляют разные добавки, процентное содержание которых может достигать 10 и 20%. Для возведения монолитных зданий использую цемент марки М500. У такого материала более высокая скорость застывания и прочность. Обычно именно из такой цементной смеси возводят перекрытия и несущие конструкции.

Из чего делают цемент

Обычно заводы по производству цемента строят там, где находятся залежи известняка и других пород, которые используются при создании клинкера. Главными природными элементами, из которых делают цемент, являются:

• ископаемые карбонатного типа: кристаллические породы, поддающиеся обжигу;
• глинистые материалы, а также горные породы осадочного характера минерального происхождения. Сырьё характеризуется вязкостью, применяется при сухом методе производства.

Комментарий

Михаил Старостин

Руководитель бригады ремонтно-строительной компании «Дом Премиум»

Задать вопрос

«При выборе цемента обращайте внимание на такой показатель, как тонкость помола. Чем мельче структура порошка, тем крепче будет смесь.

«

Карбонатные породы

Какие карбонатные породы используются при производстве цемента:

• мел (вариация известняка) – легко подвергается обработке, дёшев и универсален;
• мергель, или мергелистый известняк. Плюс этих пород в том, что в них находится достаточное количество влаги, кроме того, они содержат необходимые частички глины;
• известняковое сырьё, ракушечники, отличающиеся отсутствием включений кремния. Порода обладает пористой структурой, легко разрушается под воздействием сжимающих усилий;
• карбонатные породы. Они характеризуются ценными физическими свойствами.

Сырьё добывается разными фракциями, уже на производстве ведётся его отбраковка и сортировка

Глинистое сырьё

К глинистым породам относятся:

• глина, содержащая минеральные включения, разбухающие при добавлении воды;
• суглинки − разбавлены песчаной фракцией;
• сланцы – прочные глинистые породы;
• лёсс – неэластичная пористая порода с включением кварца.

Корректирующие добавки

Кроме минерального сырья, при производстве цемента используются специальные пластификаторы. Чаще всего используют добавки на базе ископаемых, содержащих плавиковый шпат, а также апатиты.

Важно! Основой любого вяжущего является цементный клинкер и всего 15-20% минеральных добавок. Именно от него зависит крепость будущего цемента и прочие его характеристики.

Как делают цемент на производстве

Как и любое производство, создание цементной смеси происходит строго по специальной технологической схеме. И состоит из следующих этапов:

1. Создание клинкера. Его, напомним, делают из известняка и глины в процентном соотношении 75×25. Смесь помещается в печь, при температуре примерно +1500°C происходит изменение состава. Образуется вязкое вещество, надёжно скрепляющее все гранулы клинкера. Получаемый клинкер охлаждается в специальных холодильных установках.
2. Затем гранулы дополнительно дробят. Измельчение происходит в специальных перемалывающих мельницах. Они представляют собой барабаны с помещёнными туда стальными шариками.
3. К измельчённому клинкеру добавляют также тонкодисперстный гипс и минеральные добавки.

Чем мельче фракции цемента, тем крепче и надёжнее будет состав, тем выше марка

Существуют разные технологии подготовки исходного сырья. Рассмотрим основные из них.

Мокрый метод

Мокрая технология предполагает обязательное добавление воды на этапе измельчения, в этом случае вместо извести используется мел. При этом образуется специальная смесь, или шихта, которая затем повторно высушивается в печи, превращаясь в подобие стеклянного шара, который затем вновь измельчается. При этом себестоимость цемента значительно увеличивается. Считаете, что смесь, приготовленная таким способом, более прочная.

Сухой способ

Сухой способ – более дешёвый вариант. В этом случае на практике объединяют две технологические операции – помол и сушку смеси. В шаровую мельницу направляют горячие газы, которые и осуществляют просушку. Здесь на выходе получается уже готовый порошок.

Комбинированные методики

Комбинированный вариант объединяет в себе особенности мокрого и сухого способа. Технологии отличаются на каждом предприятии. Иногда вместо мокрого способа, допускающего увлажнение клинкера до 50%, используют варианты с понижением влажности на этом этапе до 18 или 20%. Второй метод предусматривает подготовку сухой смеси с последующим увлажнением до 14%, гранулированием, заключительным отжигом. Всё зависит от задач, которые стоят перед технологом.

Как сделать цемент в домашних условиях

Несмотря на кажущуюся сложность производства цемента, сделать его своими руками в домашних условиях возможно. Понятно, что этот вариант не будет таким технологичным, как на заводе, и обжечь его при необходимой температуре также не получится. Однако кое-какие хитрости мы можем вам рассказать. Рассмотрим один из популярных рецептов создания состава, вполне подходящего для заделки щелей и стяжек. Для создания смеси нам потребуется водная известь, каменная зола и обычная вода.

Комментарий

Михаил Старостин

Руководитель бригады ремонтно-строительной компании «Дом Премиум»

Задать вопрос

«При создании смеси берутся равные пропорции ингредиентов.

«Вещества аккуратно перемешиваются до получения однородной консистенции. Помните, что этот состав «схватывается» практически моментально. Поэтому смешивать его очень много не нужно

Ещё один популярный рецепт создаётся с применением обычного глицерина. Для этого необходимо взять свинцовый глёт, его растирают до тонкого состояния, высушиваем в печи, можно на обычном металлическом противне. В такой «клинкер» добавляется глицерин. Такой цемент больше всего похож на магазинный аналог.

Интересный факт! Один из самых неоднозначных способов создания цемента на основе крови придумали в Китае. В качестве одного из ингредиентов применяется свиная кровь. Несмотря на то, что моральная сторона вопроса вызывает этические споры. Говорят, что по крепости такой цемент не уступает камню.

Как приготовить цементный раствор

В обычный кладочный раствор добавляется цемент и песок в долях 1:3. По желанию к нему можно засыпать пластификаторы.

Такой состав чаще всего применяют для шпатлёвки швов и трещин, кладки кирпича, стяжки бетонных конструкций, выравнивания пола

Мыльные и моющие средства в смесь добавлять нельзя, они со временем вымываются из состава и могут стать причиной возникновения трещин. Для выравнивания небольших трещин подойдёт приготовление цементной пасты без использования песка. Однако в качестве вяжущего вещества может выступать любой подручный материал. Даже яичный желток. В смесь при этом добавляется совсем немного воды. Такая масса практически не оставляет шероховатостей, подходит для финальной отделки стыков и неровностей.

Из чего и как делают цемент – видео

А для того чтобы закрепить полученную информацию, посмотрите обучающее видео, из чего делают цемент.

А если у вас есть вопросы к автору статьи, задавайте их в комментариях.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

Особенности производства, свойства и области применения белого цемента

Опубликовано 10 сентября 2019, вторник

Белый цемент от LafargeHolcim – это больше, чем просто строительный материал. Его универсальность, непревзойденный внешний вид и высокие эксплуатационные качества обеспечивают ему особое место среди других строительных материалов – это символ симбиоза эстетики и функциональности.

По своему вещественному составу белый цемент не содержит каких-либо минеральных добавок, он состоит только из клинкера и гипса. Белый цемент имеет марку прочности 500 (его прочность при сжатии в возрасте 28 суток достаточно высока и составляет 55-60 МПа), а по степени белизны он относится к первому сорту (его коэффициент отражения света составляет 83-85%). Благодаря высокой белизне и возможности окрашивания бетона цветными пигментами белый цемент предоставляет безграничные возможности для яркой и долговечной отделки улиц, фасадов и помещений.

Отличительной особенностью белого цемента является его высокая теплота гидратации (тепловыделение) на начальных этапах твердения, поэтому он обладает быстрой кинетикой набора прочности. Это позволяет сократить продолжительность производственного цикла при производстве изделий заводского изготовления, а также оптимизировать расход цемента на 1 куб. м бетонной или растворной смеси.

Важными характеристиками белого цемента, к которым потребители предъявляют требования, являются водопотребность, время потери подвижности, сроки схватывания. Преимуществом белого цемента LafargeHolcim является повышенная эффективность его работы в сочетании с суперпластификаторами, которые входят в состав практически любой бетонной или растворной смеси. Пластифицирующие добавки позволяют снизить водоцементное отношение и получить бетоны и строительные растворы с плотной структурой, обладающие низкой проницаемостью. Кроме того, бетонные смеси и строительные растворы на белом цементе обладают лучшей подвижностью, чем бетонные смеси и растворы на общестроительном сером цементе.

Области применения и конечные продукты на основе белого цемента

Области применения белого цемента аналогичны общестроительному серому цементу – это:

• готовые бетонные смеси и растворы
• сборные железобетонные элементы
• мелкоштучные бетонные изделия
• строительные смеси

Однако применение белого цемента позволяет получить широкий спектр форм, цветов и фактур, создавая яркий визуальный эффект, и обеспечив при этом заданную прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, атмосферную и коррозионную стойкость конечных продуктов на его основе.

Для изготовления и укладки декоративной бетонной смеси на основе белого цемента необходимо строго контролировать стабильность качества и точность дозирования всех сырьевых компонентов, поддерживать чистоту технологического оборудования и автотранспорта для доставки свежеприготовленной бетонной смеси на объект строительства. Особого контроля требует подготовка опалубки, технология укладки готовой бетонной смеси и уход за твердеющим бетоном. Несмотря на то, что применение товарного бетона на основе белого цемента требует дополнительных затрат, он незаменим для достижения яркой архитектурной выразительности, что неоднократно подтверждено европейской и российской строительной практикой.

В отличие от товарного архитектурного бетона на основе белого цемента, элементы заводского изготовления все чаще пополняют продуктовый портфель заводов сборного железобетона. Белый цемент обеспечивает прекрасные реологические свойства свежеприготовленной бетонной смеси, что позволяет использовать фактурную оснастку для выразительного дизайна фасадных элементов. При этом быстрый набор прочности белого цемента способствует уменьшению времени выдерживания отформованных элементов для достижения заданной отпускной прочности и сокращению времени производственного цикла.

Мелкоштучные бетонные изделия заводского изготовления на основе белого цемента представлены в широком ассортименте – это плиты «терраццо» и искусственный камень для устройства полов, отделки фасадов и помещений, тротуарная плитка и стеновые блоки. При производстве мелкоштучных бетонных изделий применяется различное технологическое оборудование. Изготовление плит «терраццо» предусматривает вибровакуумирование с последующей шлифовкой и полировкой поверхности изделий, что в сочетании с окраской цементной матрицы в яркие цвета и возможностью подбора фракционного состава декоративных заполнителей позволяет имитировать натуральный гранит различной цветовой гаммы.

Отличительной особенностью искусственного камня является тонкая имитация цвета и фактуры различных горных пород, что достигается при помощи укладки литой мелкозерныстой бетонной смеси в текстурированные пластиковые формы. При производстве облицовочного кирпича и блока по технологии полусухого вибропрессования используют прием раскалывания изделий, что позволяет создать рельефную «рваную» поверхность. Основным преимуществом применения белого цемента для производства мелкоштучных бетонных изделий является его высокая прочность, что является надежной гарантией долговечности конечных продуктов. При этом высокий коэффициент отражения света белого цемента делает его идеальной основой для получения яркой и стабильной окраски изделий.

Производство сухих строительных смесей является одним из самых больших сегментов потребления белого цемента. Он широко применяется в производстве декоративных штукатурок для наружных и внутренних работ, шпатлевок для финишного выравнивания стен и потолков помещений с повышенной влажностью, плиточных клеев для укладки полупрозрачной плитки, белого мрамора, мозаики, а также затирок для швов и наливных полов.

Сухие смеси на основе белого цемента очень технологичны, легко наносятся и выравниваются, создавая при этом тонкие текстуры. Пластичность, связность и однородность смесей на основе белого цемента, позволяет выполнять отделочные работы любой сложности как внутри, так и снаружи помещений. А высокая прочность и стойкость затвердевшего раствора к попеременному замораживанию и оттаиванию гарантирует его долговечность даже в условиях интенсивных атмосферных воздействий.

Технологические особенности производства белого цемента

Для производства белого цемента используют наиболее чистые разновидности карбонатного и глинистого сырья с минимальным количеством окрашивающих примесей. Известняк (СаСО3) должен содержать не более 0,15% оксида железа (Fe2O3) и до 0,03% оксида марганца (MnO). Глинистым компонентом служит белая глина (каолин). Для повышения силикатного модуля применяют белый кварцевый песок. Содержание Fe2O3 в глинистом и кремнеземистом компонентах суммарно не должно превышать 1%, а оксида титана (TiO2) – 0,8%.

На заводе LafargeHolcim в Коломне производство белого цемента осуществляется по мокрому способу, который предусматривает обжиг сырьевого шлама с влажностью около 40%. Сырьевые компоненты – известняк, каолин и кварцевый песок тонко измельчают в сырьевой мельнице с добавлением воды, на выходе из которой получают сырьевой шлам. В процессе приготовления сырьевого шлама необходимо полностью исключить его загрязнение присадками металлического железа, которые могут увеличить содержание Fe2О3 в шламе и отрицательно повлиять на коэффициент отражения света (белизну) цемента. По этой причине для внутренней оснастки сырьевых мельниц используют бронефутеровку и мелющие тела, изготовленные из износостойкой высоколегированной стали.

Сырьевой шлам заданного химического состава подают на обжиг во вращающуюся печь диаметром 3,6 м и длинной 127 м, на выходе из которой получают белый клинкер. В качестве топлива для обжига белого клинкера используют природный газ, который, в отличие от угля или жидкого топлива, не содержит загрязняющих примесей. Образование клинкерных минералов в тугоплавкой сырьевой смеси, содержащей минимальное количество Fe2О3, происходит при температуре около 1700°С, тогда как для обычного серого клинкера она составляет 1450°С. Поэтому для снижения температуры обжига белого клинкера в сырьевую смесь вводят минерализаторы – плавиковый шпат или кремнефтористый натрий. Это позволяет снизить расход газа на обжиг белого клинкера.

С целью повышения белизны клинкер обжигают в бескислородной газовой среде для восстановления Fe2O3, что понижает красящую способность соединений железа и способствует повышению коэффициента отражения света (белизны) клинкера. На выходе из вращающейся печи клинкер резко охлаждают водой до 300°С. За счет этого образуется мелкокристаллическая структура клинкерных минералов, обладающих более высоким коэффициентом отражения света и большей гидравлической активностью, т.е. способностью взаимодействовать с водой и набирать высокую прочность при твердении.

Измельчение белого клинкера осуществляют в шаровой мельнице с добавкой белого гипса, который служит регулятором сроков схватывания цементного теста. Цементная мельница работает в замкнутом цикле с сепаратором, который отделяет тонкомолотые частицы цемента, а грубую фракцию возвращает в обратно в мельницу на домол. Для уменьшения агрегации (слипания) частиц белого цемента и достижения высокой тонкости помола в мельницу вводят интенсификатор помола – поверхностно-активное вещество на основе триэтаноламина в количестве до 0,05%. Удельная поверхность белого цемента находится в пределах 4500-5000 см2/г, что значительно превышает тонкость помола рядового серого цемента, которая составляет около 3500 см2/г. Применение мельницы с сепаратором позволяет производить белый цемент с полидисперсным гранулометрическим составом, что обеспечивает наиболее полное протекание процессов гидратации цемента и быструю кинетику набора прочности цементного камня.

Контроль показателей качества при производстве белого цемента осуществляется на всех технологических переделах – от разработки карьера и контроля химического состава сырьевых компонентов до замола цемента в силос и его отгрузки конечному потребителю. Каждая произведенная партия белого цемента проходит обязательные приемо-сдаточные испытания в заводской лаборатории с выдачей документа о качестве. При этом соответствие показателей белого цемента требованиям ГОСТ 965-89 к цементу марки ПЦБ 1-500-Д0 ежегодно подтверждается в независимой аккредитованной лаборатории с выдачей обязательного сертификата соответствия.

Понравилась статья?

Поделиться в соцсетях:

Алюминатный цемент. Химический состав. — Алюминатный цемени и производные — Технология производства цемента — Каталог статей

Алюминатный (глиноземистый) цемент

Глиноземистый цемент представляет собой быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, являющееся продуктом тонко­го измельчения обожженной до плавления или спекания сырьевой смеси, состоящей из бокситов и известняков и рассчитанной на пре­обладание в готовом продукте низкоосновных алюминатов каль­ция.

 

Химический состав

В настоящее время глиноземистый цемент производится во мно­гих странах разными методами и из различного сырья, вследствие чего химический состав его колеблется в очень широких пределах: 30-50% А1₂O₃; 35-45% СаО; 5-15% SiO₂; 5-15% Fe₂O₃; 1,5-2,5% ТiO₂; 0,5-1,5% MgO; 0,1-1% SO₃; 0-1% (Na₂O+K₂O). Главными окислами являются А1₂O₃, СаО, SiO₂ и Fe₂O₃; второсте­пенными, присутствующими в качестве примесей,— ТiO₂, MgO и др.

Область глиноземистого цемента в системе СаО—А1₂O₃—SiO₂ располагается в поле кристаллизации однокальциевого алюмина­та (СА).

Влияние отдельных окислов на процесс спекания сырьевых смесей глиноземистого цемента может быть охарактеризовано следующим образом.

 

Оксид алюминия обеспечивает легкоплавкость сырьевой смеси и образование в цементе алюминатов кальция. Количество А1₂O₃ в смеси не должно быть ниже 30-32%, так как в противном случае в цементе будут образовываться высокоосновные алюминаты кальция, ухудшающие его качество. Чрезмерное увеличение содержания А1₂O₃ (сверх 45-50%) так же неблагоприятно вследствие образования в системе повышенного количества минералов СА­₂ и CA₆, которые характеризуются меньшей активностью, чем CA.

 

Оксид кальция является основным компонентом цемента, входящим в состав всех его основных минералов. В зависимости от содержания CaO глиноземистые цементы разделяются на две группы: высокоизвестковые, в которых содержание оксида кальция превышает 40%, и малоизвестковые, содержащие менее 40% оксида кальция. В цементах с высоким содержанием CaO наряду с основным минералом CA образется в том или ином количестве минерал C₅A₃, а в цементах с низким содержание CaO —  минерал CA₂.

 

Оксид железа в количестве 5—10% оказывает благоприятное влияние и на процесс минералообразования, и на свойства цемен­та; при содержании же Fe₂O₃ в количествах, превышающих 10-15%, качество цемента снижается.

 

Оксид кремния в количестве 4—5% способствует более равномерному плавлению шихты, что ускоряет завершение процессов минералообразования. Однако увеличение содержания SiO₂ сверх 5-10% отрицательно влияет на качество цемента вследствие об­разования медленно гидратирующихся   низкоосновных силикатов   кальция и геленита.

 

Оксид магния в количестве 1-2% способствует ускорению протекания реакций минералообразования вследствие понижения температуры плавления и вязкости высокоглиноземистых расплавов. С увеличением содержания MgO сверх 2% возрастает количество А1₂O₃, связываемой в магнезиальную шпинель (MgO-Al₂O₃), что отрицательно сказывается на активности цемента. Поэтому стремятся к тому, чтобы содержание оксида магния в глиноземистом це­менте не превышало 2%.                         

 

Оксид титанаTiO₂ содержится в глиноземистых цементах в количестве 1-3% в основном в виде минерала СаО·ТiO₂ (перовскита), не обладающего вяжущими свойствами. В небольших количе­ствах ТiO₂ можно считать нейтральной добавкой, но при увеличе­нии содержания этого окисла сверх 3% активность глиноземистого цемента понижается.

 

Оксиды калия и натрия снижают температуру плавления сырьевой смеси, но отрицательно влияют на качество цемента. Большая часть щелочных окислов входит в состав стекловидной фазу и об­разует твердые растворы с минералами цемента.

 

Оксид фосфора в небольшом количестве — до 1% не оказывает существенного влияния на свойства цемента, а при содержа­нии Р₂O₅ более 1 % прочность цемента снижается.

Оксид хрома даже в небольшом количестве отрицательно влия­ет на активность цемента.

источник: Ю.М. Бутт, В.В. Тимашев. Технология цемента. М.: Высшая школа, 1973 г.

8 Основные ингредиенты цемента и их функции

Цемент, как связующий материал, является очень важным строительным материалом. Практически для любых строительных работ требуется цемент. Поэтому состав цемента вызывает большой интерес у инженеров. Чтобы понять состав цемента, необходимо знать функции ингредиентов цемента. Изменяя количество ингредиента во время производства цемента, можно достичь желаемого качества цемента.

Состав цемента

Состав цемента

Цемент состоит из восьми основных ингредиентов.На следующем изображении показаны ингредиенты цемента:

Общее процентное содержание этих ингредиентов в цементе приведено ниже:

Ингредиент	Процентное содержание в цементе
Известь	60- 65
Кремнезем	17-25
Глинозем	3-8
Магнезия	1-3
Оксид железа	0.5-6
Сульфат кальция	0,1-0,5
Трехокись серы	1-3
Щелочная	0-1

Функции компонентов цемента

Основные характеристики этих цементных ингредиентов, а также их функции и полезность или вред приведены ниже:

1. Известь : Известь представляет собой оксид кальция или гидроксид кальция.
   
   • Присутствие извести в достаточном количестве необходимо для образования силикатов и алюминатов кальция.
   • Дефицит извести снижает прочность свойства цемента.
   • Дефицит извести приводит к быстрому схватыванию цемента.
   • Избыток извести делает цемент несостоятельным.
   • Чрезмерное присутствие извести вызывает расширение и разрушение цемента.

2. Кремнезем : Диоксид кремния известен как кремнезем, химическая формула SiO ₂ .
   • В цементе должно присутствовать достаточное количество кремнезема для дикальция и трикальцийсиликата.
   • Кремнезем придает цементу прочность.
   • Кремнезем обычно составляет около 30 процентов цемента.

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

4. Магнезия : оксид магния. Химическая формула — MgO.
   • Магнезия не должна присутствовать в цементе более 2%.
   • Избыток магнезии снизит прочность цемента.

5. Оксид железа : Химическая формула Fe ₂ O ₃ .
   • Оксид железа придает цвет цементу.
   • Действует как флюс.
   • При очень высокой температуре он вступает в химическую реакцию с кальцием и алюминием с образованием трехкальциевого алюмоферрита.
   • Трикальций алюмоферрит придает цементу твердость и прочность.

6. Сульфат кальция : Химическая формула — CaSO ₄
   • Он присутствует в цементе в виде гипса (CaSO ₄ .2H ₂ O)
   • Он замедляет или замедляет схватывающее действие цемента.

7. Трехокись серы : Химическая формула SO ₃
   • Его не должно превышать 2%.
   • Избыток триоксида серы приводит к потере прочности цемента.

8. Щелочной :
   
   • Его не должно быть более 1%.
   • Избыток щелочных веществ вызывает высолы.

Краткое содержание статьи :

• Из каких ингредиентов состоит цемент?
• Опишите цементный состав.
• Каковы функции различных ингредиентов цемента?
• Каковы функции извести в цементе?
• Каковы функции кремнезема в цементе?
• Каковы функции глинозема в цементе?
• Каковы функции магнезии в цементе?
• Каковы функции оксида железа в цементе?

Статьи по теме:

Цемент

Клинкер

Состав цемента — обзор

1.6.3 Европейский стандарт для обычных цементов (EN 197-1)

Как описано выше, страны-члены CEN проголосовали за принятие EN 197-1 в 2000 году. В 2002 году «противоречащие» британские стандарты (такие как BS 12) будут отозваны. Британский стандарт для сульфатостойкого цемента BS 4027 будет действовать до тех пор, пока не будет достигнуто соглашение по европейскому стандарту для сульфатостойкого цемента. Таблица 1.9 суммирует диапазон цементных составов, разрешенных EN 197-1.

Таблица 1.9. Типы и состав цемента, разрешенные EN 197-1

Тип цемента	Обозначение	Клинкер%	Добавка%
CEM I	Портландцемент CEM I	95–100	—
CEM II	Портланд-шлаковый цемент II / AS	80–94	6–20
	II / BS	65–79	21–35
	Portland- дымчатый цемент кремнезема II / AD	90–94	6–10
	Портланд-пуццолановый цемент II / AP	80–94	6–20
	II / BP	65– 79	21–35
	II / AQ	80–94	6–20
	II / BQ	65–79	21–35
	Portland-fly зольный цемент II / AV	8 0–94	6–20
	II / BV	65–79	21–35
	II / AW	80–94	6–20
	II / BW	65–79	21–35
	Сланцевый цемент портландского обжига II / AT	80–94	6–20
	II / BT	65–79	21–35
	Портланд-известняковый цемент II / AL	80–94	6–20
	II / BL	65–79	21–35
	II / A-LL	80–94	6–20
	II / B-LL	65–79	21–35
	Портланд-композитный цемент II / AM	80–94	6–20
	II / BM	65–79	21–35
CEM III	Доменный цемент III / A	35–64	36–65
	III / B	20–34	66–80
	III / C	5–19	81–95
CEM IV	Пуццолановый цемент IV / A	65–89	11–35
	IV / B	45–64	36–55
CEM V	Композитный цемент V / A	40–64	36–60
	V / B	20–38	61–80

Примечания:

Все цементы могут содержат до 5% второстепенных добавок (mac)

CEM V / A Композиционный цемент содержит 18–30% доменного шлака

CEM V / B Композитный цемент содержит 31–50% доменного шлака

Доли выражены в% от ядро цемента (без сульфата кальция)

Хотя эти являются «обычными цементами», они не все доступны во всех странах-членах CEN.Например, для обожженного сланцевого цемента в Портленде требуется сланец определенного типа, который встречается только на юге Германии.

Помимо определения диапазона допустимых составов цемента, EN 197-1 также определяет:

•

разрешенный химический состав отдельных компонентов

•

разрешенный характер второстепенных дополнительных компонентов ( по существу, либо один из разрешенных основных компонентов, либо материал, полученный в процессе производства клинкера)

•

допустимый уровень добавок (например,грамм. шлифовальные добавки) — всего не более 1%, включая менее 0,5% органических

•

минимальная и максимальная прочность для разных классов прочности

•

минимальное время схватывания

•

химические требования (например, максимум SO ₃ , MgO, потери при возгорании (LOI), нерастворимый остаток (IR))

•

критерии соответствия для демонстрации соответствия EN 197-1.

Таблица 1.10 суммирует требования к составу компонентов цементов EN 197-1.

Таблица 1.10. Требования к составу компонентов цементов EN 197-1

Состав	Требования
Клинкер	Минимум 2/3 C 3 S plus C 2 S. Соотношение CaO / SiO 2 & gt; 2. MgO & lt; 5%
Доменный шлак	Минимум 2/3 CaO + MgO + SiO 2 .Отношение (CaO + MgO) / SiO 2 & gt; 1. Стекло минимум 2/3
Кремнеземистая зола-унос	LOI & lt; 7% (при соблюдении эксплуатационных требований по долговечности и совместимости с добавками, в противном случае <5%). Реактивный CaO & lt; 10% и свободный CaO & lt; 1%. Содержание свободной извести до 2,5% допускается, если испытание на прочность прошло.
Известняковая летучая зола	LOI & lt; 7% (при соблюдении эксплуатационных требований по долговечности и совместимости с добавками, в противном случае <5%).Реактивный CaO & gt; 10%. Если реакционноспособный CaO & gt; 10% и & lt; 15%, тогда реактивный SiO 2 должен быть & gt; 25%
Пуццолана природный	Реактивный SiO 2 & gt; 25%
Обожженный сланец	Прочность на сжатие & gt; 25 МПа через 28 дней при испытании в соответствии с EN 196-1. Расширение & lt; 10 мм при смешивании с 70% цемента
Известняк	CaCO 3 & gt; 75%.Адсорбция метиленового синего (содержание глины) & lt; 1,2 г / 100 г. Общий органический углерод & lt; 0,2% (LL) или 0,5% (L)
Пары кремнезема	LOI & lt; 4%. Удельная поверхность (BET) & gt; 15,0 м 2 / г

Требования к составу доменного шлака такие же, как и в Британском стандарте для портлендского доменного цемента (BS 146) и измельченного гранулированного доменного шлака (BS 6699). Обратите внимание, что в EN 197-1 не указан метод испытаний для определения минимального содержания стекла 2/3.

Точно так же требования к летучей золе, по сути, такие же, как и в Британских стандартах для портландцемента на пылевидную золу (BS 6588) и на пылевидную золу (BS 3892, часть 1), хотя есть незначительные различия, связанные с максимальным LOI. и содержание CaO.

Стандарты для добавок в бетон более подробно рассматриваются в главе 3.

В таблице 1.11 обобщены механические и физические требования для классов прочности, разрешенных EN 197-1. Прочность на сжатие определяется с использованием методики с призмой из раствора EN 196-1, которая описана в разделе 1.7. Время схватывания определяется почти повсеместно применяемой иглой Вика, а надежность — методом, впервые разработанным Ле Шателье в девятнадцатом веке. Эти методы описаны в EN 196-3.

Таблица 1.11. Время схватывания прочности и требования к прочности в EN 197-1

Класс прочности	Прочность на сжатие МПа (метод EN 196-1)				Время начального схватывания (мм)	Прочность (расширение) (мм)
	Ранняя прочность		Стандартная прочность
	2 дня	7 дней	28 дней
32,5 Н	—	≥ 16,0	≥ 32,5	≤ 52 , 5	≥ 75
32,5 R	≥ 10,0	—
42,5 N	≥ 10,0	—	≥ 42,5	≤ 62,5	≥ 60	≤ 10
42,5 R	≥ 20,0	—
			≥ 52,5		≥ 45

В настоящее время в в Великобритании (2002 г.) весь поставляемый наливной цемент относится к классу 42,5 или 52,5, и подавляющее большинство является чистым портландцементным типом (CEM I с использованием терминологии BS EN 197-1).Менее 5% поставляемого цемента является «композитным» и включает летучую золу или известняк, внесенные в процессе производства.

Напротив, в странах-членах ЕС (данные за 1999 г.) соотношение трех основных классов прочности было:

Класс	Производство (% от общего тоннажа)
32,5	48 %
42,5	42%
52,5	10%

Соотношение различных типов цемента было следующим:

Тип	Производство (% общей вместимости)
CEM I Portland	38%
CEM II Portland Composite	49%
CEM III Доменная печь / шлак	7%
CEM IV Pozzolanic	5%
Композит CEM V (и другие)	1%

Таким образом, примерно 50% поставленного цемента составлял композит CEM II, из которого наибольшая доля приходилась на портландцемент из известняка (40% от CEM II и 20% от общего тоннажа).

В Великобритании установившаяся практика заключается в добавлении измельченного гранулированного шлака (согласно BS 6699) или пылевидной золы (согласно BS 3892 Часть 1) непосредственно в бетономешалку и призывов к эквивалентности заводского цемента. Процедуры, необходимые для демонстрации эквивалентности, описаны в BS 5328, который будет заменен BS EN 206-1 и дополнительным стандартом Великобритании BS 8500 1 декабря 2003 года. Кроме того, некоторые стандарты Великобритании на цемент включают цементы с классами прочности и свойствами. выходит за рамки стандарта BS EN 197-1 для обычных цементов.Например, BS 146: 2002 включает низкий класс ранней прочности (L) для доменного шлакового цемента и низкий 28-дневный класс (22,5) в BS 6610: 1996 для пуццоланового зольного цемента. Оба этих стандарта будут отозваны, когда в конечном итоге будут опубликованы европейские стандарты, требующие той же области применения.

Химические требования к цементам EN 197-1 кратко изложены в Таблице 1.12.

Таблица 1.12. Химические требования к цементам EN 197-1

Свойство	Тип цемента	Класс прочности	Требования
Потери при возгорании	CEM I (чистый портленд)	Все	≤ 5.0%
	CEM III (> 35% шлака)
Нерастворимый остаток	CEM I
	CEM III (.> 35% шлака	Все	≤ 5,0%
Сульфат (как SO 3 )		32,5 N
	CEM I	32,5 R	≤ 3,5%
	CEM II Портландцемент композитный	32,5 N
	CEM IV Пуццолановый цемент	42,5 R
	CEM V Композитный цемент	52,5 N	≤ 4.0%
		52,5 R
	CEM III (> 35% шлака)	Все
Хлорид	Все	Все	≤ 0,10%
Пуццолановость	ЦЕМ IV Пуццолановый цемент	Все	Удовлетворяет испытаниям (EN 196–5)
MgO	Все	Все	≤ 5,0% в клинкере

Верхние пределы потерь на возгорание (LOI) и нерастворимый остаток (IR) фигурируют в стандартах на цемент с момента их первого введения.LOI обеспечил свежесть цемента, а предел инфракрасного излучения предотвратил загрязнение другими материалами, кроме сульфата кальция и клинкера. Однако возможность введения до 5% второстепенных дополнительных компонентов (mac) подорвала их актуальность. Более высокий уровень гарантии стабильности работы обеспечивается более строгими испытаниями производительности, которые должны проводиться на случайных образцах отгрузки не реже двух раз в неделю.

Верхний предел для SO ₃ характерен для всех стандартов на цемент и его цель — предотвратить расширение, вызванное образованием эттрингита из непрореагировавшего C ₃ A после затвердевания бетона.Эту реакцию расширения, которая происходит при нормальных температурах отверждения через несколько дней после смешивания раствора или бетона с водой, следует отличать от явления замедленного образования эттрингита (DEF). Весь портландцемент может расширяться в результате DEF, если он подвергается высоким начальным температурам отверждения (выше 80 ° C) и последующим условиям хранения во влажной среде. Факторы цемента, которые увеличивают риск DEF, были идентифицированы Kelham (1996). Уровень цемента SO ₃ положительно влияет на рост прочности цемента, особенно в раннем возрасте, и за последние 20 лет наблюдается тенденция к повышению верхнего предела.

Целью верхнего предела содержания хлоридов является снижение риска коррозии встроенной стальной арматуры. Хотя верхний предел составляет 0,1%, для предварительно напряженного бетона нижний предел может быть согласован с поставщиком, и это будет заявлено в документации. Производитель бетона, конечно, должен учитывать все источники хлоридов (вода, заполнители, цемент и добавки) при соблюдении верхнего предела содержания хлоридов в бетоне.

Предел MgO в 5% для клинкера гарантирует, что нарушение устойчивости (расширение) не произойдет в результате замедленной гидратации свободного MgO.Когда MgO присутствует в клинкере более ~ 2%, он встречается в виде кристаллов оксида магния (периклаза), которые относительно медленно реагируют с образованием Mg (OH) ₂ (брусит), образование которого сопровождается расширением. Некоторые страны, такие как США, имеют более высокий предел MgO (6%), но включают испытание на ускоренное расширение, в котором образец цементного теста нагревают в автоклаве, и расширение должно оставаться ниже 0,08%.

EN 197-1 также описывает частоту испытаний и метод анализа данных, необходимых для демонстрации соответствия требованиям стандарта.Обратите внимание, что значения, приведенные в таблицах 1.11 и 1.12, не являются абсолютными пределами. Определенный процент результатов, полученных на выборках случайной отправки, может лежать выше или ниже этих значений. Например, для прочности на сжатие 10% результатов могут лежать выше верхнего предела прочности в конкретном классе прочности, но только на 5% ниже нижнего предела. Для физических и химических требований 10% результатов могут выходить за пределы. Точечные пробы, взятые в пункте отгрузки цемента, известны как образцы для автоматического контроля, а результаты испытаний, полученные как результаты испытаний для автоматического контроля.

Сертификаты, подтверждающие соответствие требованиям стандартов, могут быть выданы уполномоченными органами по сертификации ЕС (например, BSI Product Services), которые следуют процедурам, подробно описанным в EN 197-2. Поскольку EN 197-1 является гармонизированным стандартом, орган по сертификации может выдавать сертификаты соответствия ЕС, которые позволяют производителю наносить маркировку CE на отправляемые документы и упаковку. Маркировка CE указывает на презумпцию соответствия действующему законодательству ЕС в области здравоохранения и безопасности и позволяет размещать цемент на едином европейском рынке.Несоблюдение требований стандарта может привести к аннулированию сертификата ЕС.

Обычный портландцемент — состав, свойства, типы и применение

🕑 Время считывания: 1 минута

Обычный портландцемент — один из наиболее широко используемых типов цемента. Обсуждаются типы, свойства, состав, производство, использование и преимущества обыкновенного портландцемента. В 1824 году Джозеф Аспдин дал название портландцементу, поскольку он имеет сходство по цвету и качеству, обнаруженное в портлендском камне, который представляет собой бело-серый известняк на острове Портленд, Дорсет.

Составные части обычного портландцемента Основное сырье, используемое при производстве обычного портландцемента:

1. Глинистые или силикаты глинозема в виде глин и сланцев.
2. Известняк или карбонат кальция в виде известняка, мела и мергеля, представляющий собой смесь глины и карбоната кальция.

Ингредиенты смешивают в соотношении примерно две части известковых материалов к одной части глинистых материалов, а затем измельчают и измельчают в шаровых мельницах в сухом состоянии или смешивают во влажном состоянии.Сухой порошок или влажная суспензия затем обжигается во вращающейся печи при температуре от 1400 до 1500 ° C. Клинкер, полученный из печи, сначала охлаждается, а затем передается в шаровые мельницы, где добавляется гипс и он измельчается. необходимой тонкости в зависимости от класса продукта.

Основные химические составляющие портландцемента следующие:

Известь (CaO)	от 60 до 67%
Кремнезем (SiO2)	от 17 до 25%
Глинозем (Al2O3)	от 3 до 8%
Оксид железа (Fe2O3)	0.От 5 до 6%
Магнезия (MgO)	от 0,1 до 4%
Трехокись серы (SO3)	от 1 до 3%
Сода и / или калий (Na2O + K2O)	от 0,5 до 1,3%

Вышеупомянутые компоненты, образующие сырье, подвергаются химическим реакциям во время горения и плавления и объединяются с образованием следующих соединений, называемых СОЕДИНЕНИЯ БОГА .

Соединение	Сокращенное обозначение
Силикат трикальция (3CaO.SiO2)	C3S
Силикат дикальция (2CaO.SiO2)	C2S
Алюминат трикальция (3CaO.Al2O3)	C3A
Тетракальций алюмоферрит (4CaO.Al2O3.Fe2O3)	C4AF

Пропорции вышеуказанных четырех составов различаются в разных портландцементах. Силикат трикальция и силикаты дикальция вносят наибольший вклад в конечную прочность. Первоначальное схватывание портландцемента происходит за счет трехкальциевого алюмината.Силикат трикальция быстро гидратируется и способствует более ранней прочности. Введение силиката дикальция происходит через 7 дней и может продолжаться до 1 года. Алюминат трикальция быстро гидратируется, выделяет много тепла и вносит лишь небольшой вклад в прочность в течение первых 24 часов. Алюмоферрит тетракальция сравнительно неактивен. Все четыре соединения выделяют тепло при смешивании с водой, алюминат выделяет максимум тепла, а силикат дикальция — минимум.В связи с этим трикальцийалюминат отвечает за большинство нежелательных свойств бетона. Цемент с меньшим содержанием C3A будет иметь более высокий предел прочности, меньшее тепловыделение и меньшее растрескивание. В таблице ниже приведены состав и процентное содержание найденных смесей для портландцемента с нормальным и быстрым твердением, а также низкотемпературного портландцемента.

Состав и состав портландцемента:

Портлендский цемент	Обычное	Быстрое отверждение	Низкое нагревание
(а) Состав: Процент
лайм	63.1	64,5	60
кремнезем	20,6	20,7	22,5
Глинозем	6,3	5,2	5,2
Оксид железа	3,6	2,9	4,6
(б) Состав: процентное соотношение
C3S	40	50	25
C2S	30	21	35
C3A	11	9	6
C3A	12	9	14

Свойства обычного портландцемента

Таблица 2: Свойства цемента OPC

Недвижимость	Значения
Удельный вес	3.12
Нормальная консистенция	29%
Время начальной настройки	65 мин
Окончательное время схватывания	275 мин.
Тонкость	330 кг / м 2
Прочность	2,5 мм
Насыпная плотность	830-1650 кг / м 3

Производство цемента OPC В основном есть 5 этапов производства цемента OPC,

1.Дробление и измельчение сырья На первом этапе производства цемента сырье измельчается и измельчается до мелких частиц подходящего размера. Существует 3 способа производства цемента.

• Сухой процесс
• Мокрый процесс
• Полумокрый процесс

Процесс дробления и измельчения зависит от типа производственного процесса. Для сухого процесса сырье перед измельчением сушат.

Рис. 1: Технологическая схема производства цемента OPC.

2. Смешивание или смешивание На этом этапе измельченное сырье (известняк) смешивают или смешивают с глиной в желаемой пропорции (известняк: 75%, глина: 25%) и хорошо перемешивают с помощью сжатого воздуха до получения однородной смеси. В сухом процессе эти смеси хранятся в силосах; резервуары для жидкого навоза используются в мокром процессе. Полученный материал известен как суспензия, содержащая 35-40% воды.

3. Отопление Это главный важный этап в производстве цемента OPC, продукт, полученный в результате смешивания, подается в печь с помощью конвейерных лент.Сначала смесь предварительно нагревают до 550 ° C, при этом вся влага испаряется, а глина разбивается на кремнезем, оксид алюминия, оксид железа. В следующей зоне температура повышается до 1500 градусов Цельсия, где оксиды образуют соответствующий силикат, алюминаты и феррит. На заключительном этапе продукт охлаждается до 200 ° C, при этом конечный продукт, полученный в печи, известен как цементный клинкер, который имеет форму зеленовато-черных или серых шариков.

4. Шлифовальный На этом этапе цементный клинкер и необходимое количество гипса смешиваются и измельчаются до очень мелких частиц, которые хранятся в силосах, а затем упаковываются в мешки для цемента и распределяются.Срок годности цемента OPC обычно составляет 3 месяца.

Типы обычного портландцемента Дифференциация цемента OPC основана на различных нормах и правилах разных стран.

1. AS согласно ASTM 150 (американские стандарты)

• Тип I Портландцемент известен как обычный или универсальный цемент. Обычно предполагается, если не указан другой тип.
• Тип II обеспечивает умеренную сульфатостойкость и выделяет меньше тепла во время гидратации.
• Тип III имеет относительно высокую раннюю прочность. Этот цемент аналогичен типу I, но имеет более мелкий помол.
• Тип IV Портландцемент обычно известен своей низкой теплотой гидратации.
• Тип V используется там, где важна сульфатостойкость. Этот цемент имеет очень низкий (C ₃ A) состав, что объясняет его высокую сульфатостойкость.

2. Согласно норме EN 197 (европейская норма)

• CEM I Состоит из портландцемента и до 5% второстепенных дополнительных компонентов.
• CEM II Портландцемент и до 35% других отдельных компонентов
• CEM III Портландцемент и выше процентное содержание доменного шлака
• CEM IV Портландцемент и до 55% пуццолановых компонентов
• CEM V Портландцемент, доменный шлак или летучая зола и пуццолана

3. В соответствии с CSA A3000-08 (канадские стандарты)

• ГУ, ГУЛ > Цемент общего назначения
• MS > Цемент со средней сульфатостойкостью
• MH, MHL > Умеренно жаростойкий цемент
• HE, HEL > Высокопрочный цемент
• LH, LHL > Низкотемпературный цемент
• HS > Высокая сульфатостойкость; обычно развивает силу медленнее, чем другие типы.

Использует обычного портландцемента

1. Используется для общих строительных целей, где не требуются особые свойства, такие как железобетонные здания, мосты, тротуары, а также в нормальных почвенных условиях.
2. Используется для большинства бетонных кладок

Преимущества обычного портландцемента

1. Обладает высокой устойчивостью к растрескиванию и усадке, но имеет меньшую стойкость к химическим воздействиям.
2. Время первоначальной настройки OPC быстрее, чем у PPC, поэтому его рекомендуется использовать в проектах, в которых реквизиты должны быть удалены раньше.
3. Время отверждения OPC меньше, чем у PPC, и стоимость отверждения снижается. Следовательно, рекомендуется там, где стоимость отверждения непомерно высока. Недостатки

Недостатки обычного портландцемента

1. Не может использоваться для массового бетонирования, так как имеет большую теплоту гидратации по сравнению с КПП.
2. Прочность бетона, изготовленного с использованием OPC, меньше, чем у бетона, изготовленного с использованием PPC.
3. Он производит сравнительно менее связный бетон, чем PPC, поэтому перекачка бетона становится немного труднее.
4. OPC имеет более низкую тонкость, следовательно, имеет более высокую проницаемость и, как следствие, более низкую долговечность.
5. OPC дороже, чем PPC.

Химические формулы цементных материалов | Нетрадиционные бетонные технологии: обновление инфраструктуры автомобильных дорог

Химические формулы цементных материалов

С	CaO
H	H 2 O
S	SiO 2
	СО 3
А	Al 2 O 3
N	Na 2 O
Ф	Fe 2 O 3
К	К 2 О
м	MgO
С 3 С	3CaO · SiO 2 = трехкальциевый силикат = алит
С 2 С	2CaO · SiO 2 = дикальцийсиликат = белит
С 3 А	3CaO · Al 2 O 3 = трехкальциевый алюминат
С 4 AF	4CaO · Al 2 O 3 · Fe2O 3 = алюмоферрит кальция
C-S-H	Гидрат силиката кальция, коллоидный и преимущественно аморфный гель переменного состава; это основной продукт гидратации портландцемента, составляющий примерно 70 процентов пасты, и фаза, обеспечивающая большую часть прочности и связывания
СН	Гидроксид кальция, продукт гидратации, составляющий примерно 20 процентов пасты и, хотя и незначительно влияющий на общую прочность, буферизует раствор пор пасты до pH примерно 12.5
Afm	Тетра-алюминат-трисульфат-гидрат, обычно с некоторым замещением Al на Fe и SO 4 с замещением гидроксила

Произошла ошибка при установке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Химический состав цемента — Civil Bull

Что такое цемент?

Цемент — это в основном вещество, которое действует как вяжущее для бетона.В строительстве широко используется цемент. Интересно знать, что цемент — это самый потребляемый материал на земле после воды. В этой статье будет обсуждаться химический состав цементного сырья, который делает его вторым по популярности продуктом.

Рисунок 1: Цемент

Химический состав сырья:

Римский продукт, Цемент изготавливается из известняковых и глинистых материалов. Известняковые материалы представляют собой известняк или мел, а глинистые материалы — сланцы или глины.Эти вещества дают в основном известь, кремнезем, глинозем и оксид железа.

Относительное количество этих оксидов сильно влияет на свойства цемента. Помимо этих оксидов, цемент также содержит небольшое количество магнезии, триоксида серы и щелочей.

Рисунок 2: Основные ингредиенты цемента

Мы наблюдали изменения в составе цемента с годами — потребности людей заставляют изменять процентное содержание оксидов цемента. Мы обсудим это позже в другой статье.Здесь мы увидим состав портландцемента марки 33.

Таблица 1.1 Приблизительные пределы оксидного состава обычного портландцемента

Оксид	Функция	16 Состав
CaO	Управляет прочностью и прочностью. Его недостаток снижает прочность и время схватывания.	60–65
SiO2	Придает прочность.Его превышение вызывает медленное схватывание.	17–25
Al2O3	Отвечает за быструю настройку; если в избытке, это снижает прочность.	3–8
Fe2O3	Придает цвет и помогает вливанию различных ингредиентов.	0,5–6
MgO	Придает цвет и твердость. Если в избытке,	0,5–4
Na 2 O + K 2 O	трещины в растворе и бетоне и трещины	0.5–1,3
SO 3	Делает цемент прочным	1–2

Функции ингредиентов цемента:

1. Известь (CaO):

Известь или оксид кальция является известковым и главный компонент цемента с 60-65%. Его получают из мела и известняка и придают цементу прочность. Достаточное количество извести требует получения силиката и алюминатов кальция.

Рис. 3 : Известняк в цементе

Увеличение содержания извести сверх определенного предела затрудняет ее соединение с другими оксидами.Следовательно, в клинкере будет присутствовать свободная известь, которая расширяется при контакте бетона с влагой и вызывает повреждение цемента. С другой стороны, недостаток извести снижает прочность, а также вызывает быстрое схватывание цемента.

2. Кремнезем SiO

₂

Это второй по величине компонент цемента, получаемый из песка и глинистых пород. Достаточное количество кремнезема способствует образованию силикатов дикальциевых и трикальциевых соединений, которые придают цементу прочность.

Рис. 4 : Кремнезем для цемента

Для повышения сульфатной водостойкости количество кремнезема увеличивается до 24 процентов, а количество оксидов алюминия и железа уменьшается до 4 процентов. Избыток кремнезема придает большую прочность, но в то же время вызывает медленное схватывание цемента.

3. Глинозем Al

₂ O ₃

Глинозем или оксид алюминия получают из бокситов или глины, содержащих алюминий. Его процентный предел составляет от 3 до 8 процентов.Придает цементу свойства быстрого схватывания.

Рисунок 5: Боксит для цемента

Процесс производства цемента требует высокой температуры, но добавление глинозема снижает температуру печи. Это резкое понижение температуры ослабляет цемент. По этой причине рекомендуется не использовать избыток глинозема.

4. Оксид железа Fe

₂ O ₃

Оксид железа получают из железных руд или некоторого количества в кремнеземе. Его количество в цементе колеблется от 0.От 5 до 6 процентов. Оксиды железа придают цементу цвет.

Рисунок 6: Железная руда для цемента

Оксид железа также способствует вливанию различных компонентов цемента. При более высоких температурах он соединяется с кальцием и алюминием с образованием алюмоферрита. Следовательно, он придает цементу твердость и прочность.

5. Сульфат кальция (CaSO

_4. 2H ₂ O)

Сульфат кальция встречается вместе с известняком в виде гипса. В цементный клинкер при помоле дополнительно добавляют 2–3%.Увеличивает время схватывания, замедляет схватывание цемента. Если в цементе нет гипса, цемент может затвердеть.

Рисунок 7: Гипсовый порошок

6. Магнезия (MgO)

Магнезия присутствует в цементе в значительно меньшем количестве (от 0,1 до 3%). В небольших количествах придает цвет и твердость цементу. Более 3 процентов вызывают трещины в бетоне или растворе.

7. Сера или трехокись серы (SO

₃ )

Сера или трехокись серы проявляются при добавлении гипса во время измельчения клинкера.Небольшое количество 1-2% помогает сделать цемент прочным. Если его будет слишком много, это сделает цемент несостоятельным.

8. Щелочи (Na

₂ 0 + K ₂ O)

Это нежелательные продукты, которые присутствуют в сырье цемента. Хотя большая их часть уносится с дымовыми газами при отоплении, остается минимальное количество. Щелочи ограничены максимум 1 процентом.

Эти щелочи вступают в реакцию с активным кремнеземом в агрегатах и ​​образуют щелочной силикагель, который обладает неограниченной способностью к набуханию и вызывает растрескивание.Кроме того, эти составы также вызывают высолы на бетоне при благоприятной влажности и температуре.

Подробнее:
16 Типы цемента — Применение и свойства
Интервью Вопросы по цементу

Химический состав минерального триоксидного заполнителя

DOI: 10.4103 / 0972-0707.48834.

Принадлежности Расширять

Принадлежность

• ¹ Кафедра строительства и гражданского строительства, архитектурно-строительный факультет, кафедра стоматологической хирургии, факультет стоматологической хирургии, Мальтийский университет, Мальта.

Бесплатная статья PMC

Элемент в буфере обмена

Жозетт Камиллери. J Conserv Dent. 2008 окт.

Бесплатная статья PMC Показать детали Показать варианты

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

DOI: 10.4103 / 0972-0707.48834.

Принадлежность

• ¹ Кафедра строительства и гражданского строительства, архитектурно-строительный факультет, кафедра стоматологической хирургии, факультет стоматологической хирургии, Мальтийский университет, Мальта.

Элемент в буфере обмена

Полнотекстовые ссылки Опции CiteDisplay

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

Заполнитель триоксида минерала (MTA) состоит из портландцемента с добавлением оксида висмута в соотношении 4: 1, так что материал можно обнаружить на рентгенограмме.Цемент состоит из кальция, кремния и алюминия. Основными составляющими фазами являются силикат трикальция и дикальция и алюминат трикальция. Есть две коммерческие формы MTA, а именно серая и белая. Разница между серым и белым материалами заключается в наличии железа в сером материале, который составляет фазу тетракальциевого алюмоферрита. Эта фаза отсутствует в белом MTA. Гидратация МТА происходит в два этапа. Первоначальная реакция между алюминатом трикальция и водой в присутствии сульфата кальция приводит к образованию эттрингита.Реакция взаимодействия силиката трикальция и дикальция и воды с образованием гидрата силиката кальция и гидроксида кальция, который со временем выщелачивается из цемента.

Ключевые слова: Минеральный триоксидный агрегат; Портландцемент; химический состав.

Заявление о конфликте интересов

Конфликт интересов: не объявлен.

Похожие статьи

• Исследование гидратации и биоактивности радиоактивного трикальцийсиликатного цемента, Biodentine и MTA Angelus.

  Камиллери Дж, Соррентино Ф, Дамидот Д. Камиллери Дж. И др. Dent Mater. 2013 Май; 29 (5): 580-93. DOI: 10.1016 / j.dental.2013.03.007. Epub 2013 26 марта. Dent Mater. 2013. PMID: 23537569

• Характеристика продуктов гидратации минерального триоксидного агрегата.

  Камиллери Дж. Камиллери Дж. Инт Эндод Дж. 2008 Май; 41 (5): 408-17. DOI: 10.1111 / j.1365-2591.2007.01370.x. Epub 2008 20 февраля. Инт Эндод Дж. 2008. PMID: 18298574

• Механизмы гидратации минерального триоксидного агрегата.

  Камиллери Дж. Камиллери Дж. Инт Эндод Дж. 2007 июн; 40 (6): 462-70. DOI: 10.1111 / j.1365-2591.2007.01248.Икс. Epub 2007 24 апреля. Инт Эндод Дж. 2007. PMID: 17459120

• Новый биоактивный силикатный цемент, минерал, триоксид, агрегат, восстанавливающий высокую пластичность (MTA HP) — систематический обзор.

  Palczewska-Komsa M, Kaczor-Wiankowska K, Nowicka A. Palczewska-Komsa M, et al. Материалы (Базель). 2021, 14 августа; 14 (16): 4573. DOI: 10.3390 / ma14164573. Материалы (Базель).2021 г. PMID: 34443098 Бесплатная статья PMC. Рассмотрение.

• Материалы, подобные агрегату триоксида минерала (MTA): обновленный обзор.

  Мохаммади З., Шалави С., Солтани М.К. Мохаммади З. и др. Компендируйте Contin Educ Dent. 2014 сентябрь; 35 (8): 557-61: викторина 562. Компендируйте Contin Educ Dent. 2014 г. PMID: 25199028 Рассмотрение.

Процитировано

34 статья

• Vital Pulp Therapy в эстетической зоне — определение биоматериала, который снижает риск изменения цвета зубов.

  Метлерска Ю., Фагогени И., Метлерски М., Новицка А. Metlerska J, et al. Материалы (Базель). 2021 13 октября; 14 (20): 6026. DOI: 10.3390 / ma14206026. Материалы (Базель). 2021 г. PMID: 34683617 Бесплатная статья PMC.

• Цитотоксичность и биоактивность минеральных триоксидных агрегатов и биоактивных цементов эндодонтического типа: систематический обзор.

  Мару В., Диксит Ю., Патил РСБ, Парех Р.Мару В. и др. Int J Clin Pediatr Dent. 2021, январь-февраль; 14 (1): 30-39. DOI: 10.5005 / jp-journals-10005-1880. Int J Clin Pediatr Dent. 2021 г. PMID: 34326580 Бесплатная статья PMC. Рассмотрение.

• Сравнение бактериальной микропротечки Endoseal MTA Sealer и Pro-Root MTA при перфорации корня.

  Дасторани М., Шурварзи Б., Нодзюми Ф., Аджами М. Dastorani M, et al.Джей Дент (Шираз). 2021 июн; 22 (2): 96-101. DOI: 10.30476 / DENTJODS.2020.86042.1164. Джей Дент (Шираз). 2021 г. PMID: 34150945 Бесплатная статья PMC.

• Влияние кальций-силикатных цементов на репаративный дентиногенез после прямого покрытия пульпы на животных моделях.

  Андрей М., Вакару Р.П., Кориковач А., Илинка Р., Дидилеску А.С., Деметреску И. Андрей М и др. Молекулы.2021 6 мая; 26 (9): 2725. DOI: 10,3390 / молекулы26092725. Молекулы. 2021 г. PMID: 34066444 Бесплатная статья PMC. Рассмотрение.

• Реакция стволовых клеток пульпы зуба человека на различные материалы для покрытия пульпы зуба.

  Манаспон К, Джонгваннасири К, Чумпрасерт С., Са-Ард-Ям Н, Маханонда Р., Павсант П., Порнтавитус Т., Осатанон Т. Manaspon C, et al. BMC Oral Health.2021 26 апреля; 21 (1): 209. DOI: 10.1186 / s12903-021-01544-w. BMC Oral Health. 2021 г. PMID: 33

  8 Бесплатная статья PMC.

использованная литература

1. 1. Ли С.Дж., Монсеф М., Торабинежад М. Герметизирующая способность минерального триоксидного агрегата для ремонта перфораций боковых корней. Дж. Эндод. 1993; 19: 541–4.- PubMed
2. 1. Питт Форд Т.Р., Торабинеджад М., МакКендри Д.Д., Хонг К.Ю., Кариявасам СП. Использование минерального триоксидного заполнителя для ремонта перфораций фуркала. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 1995. 79: 756–63. — PubMed
3. 1. Торабинеджад М., Хонг К.Ю., Ли С.Дж., Монсеф М., Питт Форд Т.Р.Исследование минерального триоксида для пломбирования корневых каналов у собак. Дж. Эндод. 1995; 21: 603–8. — PubMed
4. 1. Торабинеджад М., Питт Форд Т.Р., МакКендри Д.Д., Абеди Х.Р., Миллер Д.А., Кариявасам СП. Гистологическая оценка совокупности минерального триоксида как корневого наполнителя у обезьян.Дж. Эндод. 1997. 23: 225–8. — PubMed
5. 1. Чонг Б.С., Питт Форд Т.Р., Хадсон МБ. Проспективное клиническое исследование минерального триоксидного агрегата и IRM при использовании в качестве пломбировочного материала корневого конца в эндодонтической хирургии. Инт Эндод Дж. 2003; 36: 520–6. — PubMed

Показать все 26 ссылок

.