Інгредієнти цементу – це різноманітні компоненти, які змішуються, створюючи міцний і довговічний будівельний матеріал. Ретельно відібрана та комбінована сировина для отримання різних ефектів і типів цементу: вапно, кремнезем, глинозем, залізна руда, наповнювачі, гіпс і додаткові цементні матеріали.
Кожен із цих інгредієнтів цементу відіграє унікальну роль у хімічних реакціях і специфічних якостях цементу. У результаті цього поєднання виходить універсальна та міцна речовина, яку будівельники використовували протягом століть і досі використовують сьогодні.
Інгредієнти цементу: з чого виготовляють цемент?
Цемент — це суміш сировинних компонентів, які призначені для виробництва певного виду цементу. Кожен інгредієнт цементу надає цементу особливі якості. Але введення певного інгредієнта також має обмеження, які роблять цемент функціонуючим особливим чином.
Вапно
Вапняк – це осадова гірська порода, яка складається переважно з карбонату кальцію у формі кальциту. Вапняк є багатим природним ресурсом, і його універсальність, велика кількість і естетичні якості зробили його цінним ресурсом. Століттями люди використовували вапняк як будівельний матеріал, кондиціонер ґрунту та сировину для інших продуктів.
Вапняк є цінним сировинним інгредієнтом цементу, оскільки він забезпечує кальцій. Це важливо для хімічних реакцій, які відбуваються під час процесу гідратації цементу. Кальцій реагує з водою з утворенням гідратного гелю силікату кальцію, який допомагає цементу затвердіти та набрати міцності. Вапно також виконує роль сповільнювача, уповільнюючи час схоплювання цементу.
Якість вапна залежить від джерела. Деяке вапно міститиме надмірну кількість домішок, що впливає на якість цементного продукту. Також важливо визначити правильну кількість вапна в цементній суміші. Занадто багато вапна збільшить час схоплювання та знизить міцність. Занадто мало вапна призведе до швидкого схоплювання та може збільшити сприйнятливість до сульфатних атак.
кремнезем
Кремнезем є природною сполукою, яка є однією з найпоширеніших у земній корі. Виробники цементу отримують кремнезем із таких природних ресурсів, як глина та сланці.
Кремнезем реагує з вапняком, утворюючи сполуки, які відповідають за міцність цементу. Кремнезем також сприяє гідравлічним властивостям цементу та допомагає йому затвердіти при змішуванні з водою.
Виготовляючи цемент, виробники повинні контролювати кількість кремнезему, щоб отримати бажаний результат. Надлишок кремнезему може сповільнити розвиток міцності та потребуватиме додаткового часу затвердіння. Занадто багато кремнезему також може збільшити усадку цементу, що призведе до тріщин, які розвиваються під час висихання.
Глинозем
Глинозем, або оксид алюмінію, отримують з бокситів. Боксит — глинистий мінерал, багатий алюмінієм.
Глинозем сприяє швидшому схоплюванню цементу та покращує сульфатостійкість. Це також допомагає цементу виробляти тепло під час гідратації, що важливо для схоплювання цементу в холодних погодних умовах
Надмірна кількість глинозему може спричинити надто швидке схоплювання цементу, що ускладнить його використання. Надмірна кількість глинозему може спричинити швидку короткочасну міцність, але зменшити тривалу довговічність цементу.
Залізна руда
Залізна руда – це порода або мінерали, які містять металеве залізо. Залізна руда містить оксиди заліза, такі як гематит і магнетит, які є важливими інгредієнтами цементу.
Залізна руда діє як барвник у цементі. Він може створити відтінки червоного, коричневого та чорного цементу, сприяючи естетичній привабливості. Залізна руда також діє як флюс для зниження температури плавлення сировини. Це допомагає їм зливатися ефективніше.
Такі домішки, як сірка або фосфор, які присутні в залізній руді, погіршують міцність, довговічність і зручність цементу.
Агрегати
Заповнювачі — це гранульовані матеріали, які виробники цементу додають до цементної суміші. Вони забезпечують більшу частину об’єму суміші та забезпечують об’єм, міцність і стабільність. Звичайними заповнювачами в цементі є пісок, гравій, щебінь, перероблений бетонний заповнювач (RCA) і легкі заповнювачі, такі як керамзит, глина або шифер.
Взаємозв’язана природа заповнювачів сприяє загальній міцності та несучій здатності цементу. Вони допомагають контролювати усадку цементу під час процесу висихання та твердіння. Додавання заповнювачів також допомагає знизити вартість цементу.
Заповнювачі збільшують потребу у додатковій воді, щоб забезпечити гарну працездатність цементу. Певні заповнювачі також можуть викликати реакцію лужно-кремнезему з лужними компонентами в цементній пасті, що може спричинити розтріскування, розширення та погіршення цементу з часом.
Гіпс
Гіпс – це мінерал, що складається з дигідрату сульфату кальцію і є звичайною добавкою до цементу. Гіпс діє як сповільнювач цементу, уповільнюючи початковий час схоплювання. Ця якість забезпечує працівникам кращу працездатність і тривале працевлаштування. Додавання гіпсу допомагає запобігти швидкому твердінню цементу при контакті з водою та захищає цемент від псування в середовищах, багатих сіркою.
Занадто багато гіпсу може призвести до затримки розвитку міцності. Виробники також повинні враховувати точний хімічний склад своїх конкретних інгредієнтів цементу, оскільки гіпс може реагувати з певними хімічними речовинами в суміші та погіршувати продуктивність і властивості цементу.
Додаткові цементні матеріали (SCM)
На додаток до стандартних інгредієнтів для цементу існують цементні матеріали, які містять деякі цементи. Ці матеріали включають летючу золу, кремнезем, пуццолани та шлак.
SCM мають багато переваг у цементі. Вони допомагають покращити оброблюваність, когезію, міцність і довговічність, а також зменшити проникність і підвищення температури цементу. Запровадження SCM також допомагає покращити екологічні переваги певного типу цементу. Багато SCM є побічними продуктами цементної промисловості, які потраплять на звалища, якщо їх не подрібнять, щоб стати частиною цементу. Вони також допомагають зменшити потребу у виробництві сирого цементу.
У деяких випадках SCM пов’язані із затримкою розвитку міцності цементу. SCM доступні в різних композиціях і розмірах частинок, тому вони можуть змінюватися залежно від якості, яку вони виробляють. Виробники цементу повинні ретельно вибирати SCM для виробництва цементу бажаної якості.
Якщо вам подобається наша сторінка, поділіться нею з друзями & Facebook
