Ингредиенты цемента представляют собой разнообразные компоненты, которые, смешиваясь, создают прочный и долговечный строительный материал. Сырьем, тщательно отобранным и объединенным для получения различных эффектов и типов цемента, являются известь, кремнезем, глинозем, железная руда, заполнители, гипс и дополнительные вяжущие материалы.
Каждый из этих ингредиентов цемента играет уникальную роль в химических реакциях и определенных свойствах цемента. В результате этой комбинации получается универсальный и прочный материал, который строители использовали на протяжении веков и используют до сих пор.
Ингредиенты цемента: из чего сделан цемент?
Цемент – это смесь сырьевых ингредиентов, предназначенная для производства цемента определенного типа. Каждый ингредиент цемента придает цементу особые качества. Но введение определенного ингредиента также имеет ограничения, из-за которых цемент функционирует по-особому.
Лайм
Известняк – это осадочная горная порода, состоящая в основном из карбоната кальция в форме кальцита. Известняк является богатым природным ресурсом, а его универсальность, изобилие и эстетические качества сделали его ценным ресурсом. На протяжении веков люди использовали известняк в качестве строительного материала, кондиционера почвы и сырья для производства других продуктов.
Известняк является ценным сырьевым ингредиентом цемента, поскольку он содержит кальций. Это важно для химических реакций, которые происходят в процессе гидратации цемента. Кальций реагирует с водой с образованием геля гидрата силиката кальция, который помогает цементу затвердеть и набрать прочность. Известь также служит замедлителем схватывания, замедляя время схватывания цемента.
Качество извести будет варьироваться от источника к источнику. Некоторые извести содержат чрезмерное количество примесей, что влияет на качество цементного продукта. Также очень важно определить правильное количество извести в цементной смеси. Слишком большое количество извести увеличит время схватывания и уменьшит прочность. Слишком мало извести приведет к быстрому схватыванию и может увеличить восприимчивость к сульфатным атакам.
Кремнезем
Кремнезем — природное соединение, одно из самых распространенных в земной коре. Производители цемента получают кремнезем из природных ресурсов, таких как глина и сланец.
Кремнезем реагирует с известняком, образуя соединения, отвечающие за прочность цемента. Кремнезем также улучшает гидравлические свойства цемента и помогает ему затвердевать при смешивании с водой.
При производстве цемента производители должны контролировать количество кремнезема, чтобы производить цемент с желаемыми результатами. Избыток кремнезема может замедлить набор прочности и потребует дополнительного времени отверждения. Слишком большое количество кремнезема также может увеличить усадку цемента, что приведет к образованию трещин, которые развиваются во время высыхания.
глинозем
Глинозем, или оксид алюминия, получают из боксита. Боксит – это глинистый минерал, богатый алюминием.
Глинозем помогает цементу быстрее схватываться и повышает стойкость к сульфатам. Это также помогает цементу выделять тепло во время гидратации, что важно для схватывания цемента в холодных погодных условиях.
Слишком большое количество глинозема может привести к слишком быстрому схватыванию цемента, что затруднит его использование. Чрезмерное количество глинозема может привести к быстрой кратковременной прочности, но снижению долгосрочной долговечности цемента.
Железная руда
Железная руда — это горная порода или минералы, содержащие металлическое железо. Железная руда содержит оксиды железа, такие как гематит и магнетит, которые являются важными ингредиентами цемента.
Железная руда действует как краситель в цементе. Он может создавать оттенки красного, коричневого и черного цемента, что повышает эстетическую привлекательность. Железная руда также действует как флюс, снижая температуру плавления сырья. Это помогает им более эффективно сливаться.
Примеси, такие как сера или фосфор, присутствующие в железной руде, ухудшают прочность, долговечность и удобоукладываемость цемента.
Агрегаты
Заполнители – это сыпучие материалы, которые производители цемента добавляют в цементную смесь. Они обеспечивают большую часть объема смеси и обеспечивают объем, прочность и стабильность. Обычными заполнителями в цементе являются песок, гравий, щебень, заполнитель из переработанного бетона (RCA) и легкие заполнители, такие как керамзит, сланец или сланец.
Переплетенный характер заполнителей способствует повышению общей прочности и несущей способности цемента. Они помогают контролировать усадку цемента в процессе высыхания и отверждения. Добавление заполнителей также помогает снизить стоимость цемента.
Заполнители увеличивают потребность в дополнительной воде для обеспечения хорошей удобоукладываемости цемента. Некоторые заполнители также могут вызывать щелочно-кремнеземную реакцию со щелочными компонентами цементного теста, что со временем может вызвать растрескивание, расширение и ухудшение качества цемента.
Гипс
Гипс — это минерал, состоящий из дигидрата сульфата кальция, который является обычной добавкой в цемент. Гипс действует как замедлитель схватывания цемента, замедляя время начального схватывания. Это качество позволяет работникам улучшить работоспособность и расширить возможности трудоустройства. Добавление гипса помогает предотвратить быстрое затвердевание цемента при контакте с водой и защищает цемент от разрушения в средах, богатых серой.
Слишком много гипса может привести к задержке набора прочности. Производители также должны учитывать точный химический состав конкретных ингредиентов цемента, поскольку гипс может вступать в реакцию с определенными химическими веществами в смеси и ухудшать характеристики и свойства цемента.
Дополнительные цементные материалы (SCM)
Помимо стандартных ингредиентов цемента, некоторые цементы содержат вяжущие материалы. Эти материалы включают летучую золу, микрокремнезем, пуццоланы и шлак.
SCM обеспечивают множество преимуществ в производстве цемента. Они помогают улучшить удобоукладываемость, когезионную способность, прочность и долговечность, а также уменьшить проницаемость и температурное изменение цемента. Внедрение СКМ также помогает улучшить экологические преимущества конкретного типа цемента. Многие СКМ являются побочными продуктами цементной промышленности и попадут на свалки, если их не измельчить и превратить в часть цемента. Они также помогают снизить потребность в производстве сырого цемента.
В некоторых случаях SCM связаны с задержкой набора прочности цемента. СКМ доступны в различных составах и размерах частиц, поэтому они могут различаться в зависимости от производимого качества. Производители цемента должны тщательно выбирать SCM для производства цемента желаемого качества.
Если вам понравилась наша страница, поделитесь с друзьями & Фейсбук
