Składniki cementu to różnorodne składniki, które mieszają się ze sobą, tworząc mocny i trwały materiał budowlany. Surowce, starannie dobrane i połączone w celu uzyskania różnych efektów i rodzajów cementu, to wapno, krzemionka, tlenek glinu, ruda żelaza, kruszywa, gips i dodatkowe materiały cementowe.
Każdy z tych składników cementu odgrywa wyjątkową rolę w reakcjach chemicznych i specyficznych właściwościach cementu. To połączenie daje wszechstronną i trwałą substancję, której budowniczowie używali od wieków i nadal używają.
Składniki cementu: z czego składa się cement?
Cement to mieszanina surowców przeznaczonych do produkcji określonego rodzaju cementu. Każdy składnik cementu wnosi do cementu szczególne właściwości. Jednak wprowadzenie określonego składnika wiąże się również z ograniczeniami, które sprawiają, że cement funkcjonuje w odmienny sposób.
Limonka
Wapień to skała osadowa zbudowana głównie z węglanu wapnia w postaci kalcytu. Wapień jest obfitym zasobem naturalnym, a jego wszechstronność, obfitość i walory estetyczne uczyniły go cennym zasobem. Od wieków ludzie używali wapienia jako materiału budowlanego, użyźniacza gleby i surowca w innych produktach.
Wapień jest cennym surowcem cementu, ponieważ dostarcza wapnia. Jest to niezbędne w reakcjach chemicznych zachodzących podczas procesu hydratacji cementu. Wapń reaguje z wodą, tworząc żel hydratu krzemianu wapnia, który pomaga cementowi twardnieć i zyskiwać wytrzymałość. Wapno pełni także funkcję opóźniacza, spowalniając czas wiązania cementu.
Jakość wapna będzie się różnić w zależności od źródła. Niektóre wapno będzie zawierało nadmierną ilość zanieczyszczeń, co wpływa na jakość produktu cementowego. Istotne jest także określenie odpowiedniej ilości wapna w mieszance cementowej. Zbyt dużo wapna wydłuży czas wiązania i zmniejszy wytrzymałość. Zbyt mało wapna spowoduje szybkie wiązanie i może zwiększyć podatność na ataki siarczanów.
Krzemionka
Krzemionka jest związkiem występującym naturalnie i jednym z najobficiej występujących w skorupie ziemskiej. Producenci cementu pozyskują krzemionkę z zasobów naturalnych, takich jak glina i łupki.
Krzemionka reaguje z wapieniem, tworząc związki odpowiedzialne za wytrzymałość cementu. Krzemionka wpływa również na właściwości hydrauliczne cementu i pomaga mu twardnieć po zmieszaniu z wodą.
Produkując cement, producenci muszą kontrolować ilość krzemionki, aby wyprodukować cement o pożądanych wynikach. Nadmiar krzemionki może opóźnić rozwój wytrzymałości i będzie wymagał dodatkowego czasu utwardzania. Zbyt dużo krzemionki może również zwiększyć skurcz cementu, prowadząc do pęknięć, które rozwijają się podczas schnięcia.
Glinka
Tlenek glinu, czyli tlenek glinu, powstaje z boksytu. Boksyt to minerał ilasty, bogaty w aluminium.
Tlenek glinu pomaga cementowi szybciej wiązać i poprawia odporność na siarczany. Pomaga także cementowi wytwarzać ciepło podczas hydratacji, co jest ważne, pomagając cementowi wiązać się w zimnych warunkach pogodowych
Zbyt duża ilość tlenku glinu może spowodować zbyt szybkie wiązanie cementu, co utrudnia jego użycie. Nadmierne ilości tlenku glinu mogą powodować szybką krótkotrwałą wytrzymałość, ale zmniejszoną długoterminową trwałość cementu.
Ruda żelaza
Ruda żelaza to skała lub minerały zawierające metaliczne żelazo. Ruda żelaza zawiera tlenki żelaza, takie jak hematyt i magnetyt, które są ważnymi składnikami cementu.
Ruda żelaza pełni funkcję barwnika w cemencie. Może tworzyć odcienie czerwonego, brązowego i czarnego cementu, przyczyniając się do estetyki. Ruda żelaza działa również jako topnik obniżający temperaturę topnienia surowców. Pomaga to w skuteczniejszym ich łączeniu.
Zanieczyszczenia takie jak siarka lub fosfor obecne w rudzie żelaza powodują pogorszenie wytrzymałości, trwałości i urabialności cementu.
Agregaty
Kruszywa to materiały ziarniste, które producenci cementu dodają do mieszanki cementowej. Stanowią większość objętości mieszaniny i zapewniają masę, wytrzymałość i stabilność. Typowe kruszywa w cemencie to piasek, żwir, tłuczeń kamienny, kruszywo betonowe z recyklingu (RCA) i kruszywa lekkie, takie jak keramzyt, łupek lub łupek.
Blokujący charakter kruszyw wpływa na ogólną wytrzymałość i nośność cementu. Pomagają kontrolować skurcz cementu podczas procesu suszenia i utwardzania. Dodatek kruszywa pomaga również utrzymać niższy koszt cementu.
Kruszywa zwiększają zapotrzebowanie na dodatkową wodę, aby zapewnić dobrą urabialność cementu. Niektóre kruszywa mogą również powodować reakcję alkaliczno-krzemionkową z alkalicznymi składnikami zaczynu cementowego, co z czasem może powodować pękanie, rozszerzanie i niszczenie cementu.
Gips
Gips jest minerałem składającym się z dwuwodnego siarczanu wapnia i jest powszechnym dodatkiem do cementu. Gips działa jako opóźniacz w cemencie, spowalniając początkowy czas wiązania. Jakość ta pozwala pracownikom na lepszą wydajność i dłuższe staże. Dodatek gipsu zapobiega szybkiemu twardnieniu cementu w kontakcie z wodą i chroni cement przed zniszczeniem w środowiskach bogatych w siarkę.
Zbyt duża ilość gipsu może prowadzić do opóźnionego rozwoju wytrzymałości. Producenci muszą również wziąć pod uwagę dokładny skład chemiczny swoich konkretnych składników cementu, ponieważ gips może reagować z niektórymi substancjami chemicznymi zawartymi w mieszaninie i pogarszać wydajność i właściwości cementu.
Dodatkowe materiały cementowe (SCM)
Oprócz standardowych składników cementu, niektóre cementy zawierają materiały cementowe. Materiały te obejmują popiół lotny, pył krzemionkowy, pucolany i żużel.
SCM zapewniają wiele korzyści w cemencie. Pomagają poprawić urabialność, spójność, wytrzymałość i trwałość, a także zmniejszają przepuszczalność i rozwój temperatury w cemencie. Wprowadzenie SCM pomaga również poprawić korzyści środowiskowe określonego rodzaju cementu. Wiele SCM to produkty uboczne przemysłu cementowego, które trafiałyby na wysypiska śmieci, gdyby nie zostały zmiażdżone i stały się częścią cementu. Pomagają także zmniejszyć zapotrzebowanie na produkcję surowego cementu.
W niektórych przypadkach SCM są związane z opóźnionym rozwojem wytrzymałości cementu. SCM są dostępne w różnych składach i rozmiarach cząstek, więc mogą się różnić w zależności od jakości, jaką wytwarzają. Producenci cementu muszą uważnie wybierać SCM, aby wyprodukować cement o pożądanych właściwościach.
Jeśli podoba Ci się nasza strona, udostępnij ją swoim znajomym & Facebook
