Свойство цемента

Свойство цементаЦемент является одним из основных материалов, используемых в строительстве. В переводе с латинского цемент означает битый камень, щебень. По сути, представляет собой искусственное вещество неорганического происхождения с вяжущими свойствами. Разбавление сухого цемента водой, растворами солей на воде или другими жидкостями приводит к образованию пластичной массы, которая, затвердевая, превращается в камневидное образование.

Цемент используют в основном для изготовления строительных растворов и бетона. Цемент обладает гидравлическими вяжущими свойствами. Свойство цемента затвердевать в условиях повышенной влажности дает ему преимущество в строительных работах перед другими минеральными вяжущими веществами – воздушной известью и гипсом, которые затвердевают исключительно на воздухе.

В строительных растворах для штукатурных и кладочных работ используют малоклинкерный композиционный цемент. Состоит такой цемент из помола портландцементного клинкера, наполнителей и активных минеральных добавок. Цемент производят в основном путем нагревания глины и гашеной извести до температуры 1450 градусов.

При обжиге смеси для производства клинкера широкое применение получила шахтная печь Антонова. При такой высокой температуре происходит частичное плавление составляющих, в результате чего появляются гранулы клинкера. В получившийся клинкер добавляют несколько процентов гипса, затем смесь тонко перемалывают. Гипс в составе цемента можно частично заменить другими вариантами сульфата кальция. От наличия в составе цемента гипса зависит скорость схватывания состава. Типичный клинкер содержит четыре основные фазы: алит, белит, алюминатная и алюмоферритная фазы.

Допускается содержание в клинкере небольшого количества щелочных сульфатов и оксида кальция. Содержание алита в цементе составляет 50 – 70 %, это наиболее важная составляющая материала. Алит представляет собой трехкальциевый силикат, быстро реагирует с водой и играет самую важную роль в приобретении раствором прочности в первой 28 – суточной фазе. Белит – это двухкальциевый силикат, в составе клинкера его 15 – 30 %. Белит реагирует с водой достаточно медленно, основная его функция – увеличение прочности раствора на поздних сроках. Алюминатная фаза (5 -10 % состава) состоит их трехкальциевого алюмината, который быстро реагирует с водой и может вызвать излишне быстрое схватывание раствора, если не добавлен замедляющий схватывание гипс. Алюмоферритная фаза (5 – 15 % состава) – это четырехкальциевый алюмоферрит, обеспечивает высокую скорость реакции состава с водой, особенно в начальный период. В зависимости от содержания основного минерала существуют такие виды цемента: романцемент (большое содержание белита, сейчас не производится); портландцемент (большая часть алита, самый распространенный); глиноземистый цемент (основная фаза - алюминатная); магнезиальный цемент (основа – магнезит, растворяется водным раствором солей); смешанные цементы (смесь цемента со шлаками и минеральными добавками, обладающими вяжущими свойствами); кислотоупорный цемент (основа – гидросиликат натрия, растворяется раствором жидкого стекла на воде).

Цемент используется для строительных растворов, приготовления бетона, изготовления железобетонных конструкций. Цемент делят на виды в зависимости от состава, скорости затвердевания и прочности при твердении. Наиболее распространенными являются такие виды цемента – портландцемент, глиноземистый цемент и шлакопортландцемент.