Химический состав цемента

из чего состоит и как его производят

Без этого материала невозможно представить современную строительную площадку. Цемент уже более ста лет позволяет сооружать крепчайшие конструкции, его используют для проведения ремонтных работ, с его помощью выполняют отделку помещений, но при этом мало кто задумывается, из чего делают цемент.

Итак, что такое цемент? Этот материал представляет собой порошок, в основу которого входят неорганические соединения. Взаимодействуя с водой, этот порошок начинает твердеть и приобретать прочность монолитного, крепкого материала, заполняя заранее приготовленную форму.

Реакция происходит при обеспечении достаточной влажности. После набора прочности, конструкции из цемента могут служить длительное время без изменения основных свойств. Заводы, занимающиеся производством данного материала, стараются располагать в непосредственной близости к источнику добычи сырья, так как объемы переработки и перевозки материалов для изготовления цемента достаточно высоки.

Чтобы понять, из чего состоит цемент, достаточно показать химический состав цемента, самого используемого в строительстве, — портландцемент. Его изготавливают, применяя следующие пропорции:

оксид кальция – не менее 60%;
диоксид кремния – не менее 20%;
глинозем – не менее 4%;
оксид железа – не менее 2%;
оксид магния – не менее 1%.

Формулы других видов цемента схожи, корректируется лишь количество каждого ингредиента.

Основные характеристики цемента

Строительные материалы, в том числе и цемент, чаще всего проверяют на соответствие следующим характеристикам:

Прочность. Для проверки данной характеристики потребуется изготовить бетонный цилиндр, который впоследствии подвергают испытаниям на сжатие. Длительность воздействия на образец &mdsah; не менее 28 дней. Именно этот срок требуется для полного набора прочности материалу. После проверки и сравнения показателей в МПа, можно установить марку данного цемента, которые обозначаются: М200, М300, М400, М500, М600;

Стойкость материала к воздействию коррозии. Находясь во влажной среде, бетонные конструкции, не обработанные специальными составами, подвергаются коррозии. Для устранения этого процесса рекомендуется использовать специальные добавки при формировании раствора для бетонирования. Тоже касается защиты от воздействия активных веществ и различной бытовой химии. Для работы в агрессивных средах и при повышенной влажности разработана специальная марка – пуццолановый цемент;
Морозоустойчивость. Данная характеристика определяется в циклах заморозки и разморозки материала, при которых он способен сохранять свои изначальные свойства. При замерзании влаги в порах и микротрещинах бетонного основания происходит расширение, что влияет на качество бетона и приводит к его разрушению. Для усиления структуры бетона, необходимо использовать специальные присадки, которые позволяют бетону выдерживать резкие температурные перепады. Также присадки используются для организации работы в зимнее время;
Водопотребность. Выражается в процентах по отношению к общему объему раствора требуемой пластичности. Максимальное значение водопотребности в портландцементе составляет 28%. Следует понимать, что смесь, которой требуется минимальное количество воды, дает более прочный и надежный бетон, а раствор, насыщенный водой, дает пористую структуру бетона, что характеризуется более низкой прочностью;
Срок схватывания. Данный показатель важен для организации работ. Он не должен быть слишком длительным или коротким, чтобы не нарушать процесс выполнения заливки основания или кладки. Данная характеристика регулируется количеством гипса в сухой смеси. Если объем гипса выше – схватывание происходит быстрее, если ниже – медленнее. Оптимально процесс вставания цемента происходит в течение 10 часов, а начало схватывания находится в пределах 40-50 минут.

Типы продукции по сфере использования

Для проведения различных видов работ требуются определенные качества раствора. Широкое применение получил портландцемент, который может использоваться для производства большинства видов работ. Но для специальных условий требуются другие марки:

Белый портландцемент. Данный материал отличает более тонкий помол и повышенное содержание гипса. Его применяют для оборудования наливных полов, так как белый цемент позволяет достичь высокого качества основания и привлекательного внешнего вида. При необходимости в состав цемента могут добавляться различные пигменты, что позволяет получать цветной раствор.
Сульфатостойкий портландцемент. Предназначен для сооружения конструкций, подвергающихся многократным воздействиям агрессивной и влажной среды. Этот материал используют при изготовлении свай и быков для мостов.
Шлаковый цемент. Используется для отливки конструкций и элементов, предназначенных для работы под водой или в земле.
Пуццолановый цемент. Характеризуется отличным сопротивлением к воздействию пресных вод и используется для монтажа гидротехнических конструкций.
Глиноземистый цемент. Данный материал применяется для возведения конструкций, работающих в морской воде, а также для производства ремонтных работ при отрицательных температурах.

Исходные материалы для приготовления

Размещение производства цемента стараются планировать рядом с основными запасами сырья. Сырьем являются природные горные породы, добываемые открытым способом. Итак, из чего производят цемент:

Карбонатные породы. К ним относят: мел; ракушечник и прочие известняки; доломит; мергель. В промышленном производстве в основном применяются известняковые породы. Данный материал позволяет повысить эффективность взаимодействия в процессе обжига.
Глинистые породы. К ним относят: глину; глинистые сланцы; суглинки; лесс. Данный материал необходим для обретения пластичности смеси и используется в основном при изготовлении цемента сухим способом.
Добавки. Для получения определенных качеств цементного раствора, необходимо к основному составу добавлять вещества, которые способны корректировать свойства материала. К добавкам относят: глинозем; кремнезем; плавиковый шпат; апатиты.

Добавки в цемент.

Как готовят цемент на производстве

Основными веществами, из которых производят цемент, являются известняк и глина. Из этих двух составляющих специальным образом готовят клинкер, который впоследствии смешивается с прочими добавками, определяющими качество, марку и свойства раствора. Среди обязательных добавок присутствуют: гипс, доломит, цементит.

Этапы производства цемента.

В природе имеется клинкер в чистом виде — мергель, но из-за небольших запасов этого минерала, использовать его в промышленных масштабах не получается, поэтому отечественные и зарубежные производители готовят клинкер из традиционных материалов.

Мергель.

Производство цемента разбито на следующие этапы:

Для подготовки клинкера необходимо тщательно смешать ингредиенты в специальных барабанах большой емкости.
На следующем этапе подготовленная масса поступает в печь, где происходит обжиг в течение 3-4 часов при температуре близкой к полутора тысячам градусов. В результате образуется клинкер в виде небольших фракций (до 5 см в диаметре).

Обжиг шлама.

Далее, полученные зерна клинкера измельчают в барабанах с использованием шаровых грохотов. В процессе обработки материала необходимо добиться порошкообразного состояния смеси.
На заключительном этапе в готовый цемент добавляют необходимые присадки и отправляют на расфасовку по мешкам или хопрам.

Существует три способа изготовления цемента. Они различаются приемами обработки клинкера.

Мокрый способ. Выработка клинкера производится с использованием воды, мела и глины. В результате смешивания веществ в барабане образуется влажная масса – шихта. Ее отправляют на обжиг, после чего полученные гранулы измельчают и смешивают с необходимыми добавками. Данный метод считается довольно затратным, поэтому в настоящее время чаще используют другие способы.
Сухой способ. Позволяет сократить этап смешивания готовой смеси с добавками, так как весь процесс сводится к подготовке, дроблению и смешиванию уже готовых ингредиентов. Данная технология становится все более популярной, так как позволяет существенно сократить затраты на производство и конечную цену продукта.
Комбинированный способ. В данной технологии используются различные формы производства клинкера, сочетающие в себе этапы производства, применяемые при сухом и мокром способах.

Как сделать цемент в домашних условиях

Прежде всего стоит сразу уяснить, что качественного продукта в домашних или гаражных условиях получить не удастся. Мало знать, как самому сделать цемент, ведь кроме этого потребуется приобрести специальное оборудование, ну или приложить максимальные мускульные усилия, что в конечном итоге оказывается довольно затратным и утомительным. Гораздо легче приобрести готовое изделие в магазине.

Наиболее простым способом получить в домашних условиях раствор, пригодный для цементирования мелких трещин, является приготовление смеси на основе следующих ингредиентов: воды, водной извести и каменной золы. Эти вещества перемешивают до получения однородной, вязкой массы, которую необходимо сразу же использовать, так как срок хранения этого раствора составляет не более двух часов.

Прочие варианты самостоятельного изготовления цемента предусматривают наличие печи для обжига материала и мельницы для размалывания клинкера в порошок.

Как сделать цементный раствор

Для приготовления цементного раствора потребуется сам цемент, вода и заполнитель (для штукатурных и кладочных растворов используется речной или карьерный песок).

Соотношение ингредиентов в растворе зависит от применения данного материала, но в большинстве случаев рекомендуется использовать формулу: 3 части песка на 1 часть цемента. Вода добавляется исходя из потребности в получении более пластичного или вязкого раствора.

При желании получить конструкцию с более высокими прочностными характеристиками, увеличивают долю цемента. Правильно начинать приготовление раствора со смешивания сухих фракций, и только после получения однородной массы начинают заливать воду небольшими порциями, постепенно добиваясь требуемой консистенции.

Состав цемента: характеристики и свойства цемента

Цемент – распространенный строительный материал, используемый чаще всего в качестве вяжущего в строительных смесях и растворах. Представляет собой мелкодисперсный порошок серого цвета с зеленоватым или другим оттенком. После взаимодействия с водой цемент и продукты на его основе образуют пластичную массу, которая при твердении трансформируется в искусственный камень.

Сырье для изготовления цемента

Сырьем для производства цемента являются горные породы, добываемые открытым способом:

Карбонатные – мел, известняки, известняки-ракушечники, доломит, мергель, туф. В промышленном производстве используются в основном известняки. Точное количество компонента зависит от его свойств и минерального состава. Чем больше в составе породы веществ с кристаллической структурой, тем выше температура плавления.
Глинистые – глина, глинистые сланцы, лесс, суглинки, монтмориллонит. Этот компонент осадочного происхождения разбухает при контакте с водой. Цель применения глинистых веществ – повышение пластичности смесей и растворов на базе цементного вяжущего.
Добавки. Их перечень определяется в зависимости от свойств, которые необходимо получить. Обычно добавки содержать глинозем, железо, кремний. Для их изготовления используют различные производственные отходы – доменную пыль и другие.

Единой формулы химического состава цемента не существует, так как производители предлагают большое количество разновидностей этого строительного материала с различными эксплуатационными характеристиками.

Наиболее распространен в строительстве портландцемент – без минеральных добавок и с минеральными добавками.

Существуют определенные ограничения по минимально допустимым ических соединений, из которых состоит портландцемент:

CaO – 62%;
SiO₂ – 20%;
Al₂O₃ – 4%;
Fe₂O₃ – 2%;
MgO – 1%.

Химические составы в процентах некоторых типов цементов

Химический состав, %					Характеристика
CaO	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	Другие оксиды	Характеристика
Портландцемент
63…66	21…24	4…8	2…4	3…5	Нормально твердеющий
Глиноземистый цемент
35…43	5…10	39…47	2…15	1,5…2,5	Быстро твердеющий

Что такое цементный клинкер?

Основной компонент производства цемента – клинкер. Это промежуточный полуфабрикат, получаемый обжигом смеси известняка (мела, мергеля или других пород) в количестве 75% и 25% глины. Сырьевые компоненты плавятся с образованием гранул. Клинкер перемалывают и соединяют с молотыми добавками.

Весь процесс изготовления цементного вяжущего можно условно разделить на 3 этапа:

изготовление клинкера обжигом – основной процесс, наиболее затратный и трудоемкий;
помол клинкера до образования тонкодисперсного порошка;
смешивание клинкерного порошка с порошкообразными добавками.

Изготовление клинкера делится на следующие этапы:

доставка сырья для клинкера на цементный завод;
измельчение сырьевых компонентов;
смешивание компонентов в пропорциях, указанных в техдокументации, для последующего обжига.

Технологии производства цемента

Существует несколько технологий производства цемента.

Конкретный вид производства определяется тем, из чего делают цемент:

Мокрый. Клинкер изготавливается из мела, глины и воды. К измельченным компонентам добавляют воду. Влажную смесь (шлам) отправляют на обжиг. Полученный после обжига продукт транспортируют в холодильник. После охлаждения его измельчают, смешивают с добавками для получения необходимых свойств вяжущего. Эта технология требует финансовых затрат, поэтому производители в основном применяют другие. Но при необходимости получения цемента с прекрасными эксплуатационными свойствами применяют именно этот способ, позволяющий тонко корректировать состав сырья. Корректировка состава осуществляется в специальных бассейнах при температуре 1000°C.
Сухой. Все компоненты – известняк, глина, добавки дробятся в сухом виде. Готовые порошки смешиваются в закрытых боксах с помощью подачи воздуха. Эта методика часто используется производителями, благодаря простоте реализации и относительно невысоким затратам. При производстве нет водяных испарений. Такой способ требует небольших затрат энергоносителей. Он оптимален для однородных сырьевых компонентов.
Комбинированный. Эта технология сочетает элементы сухого и мокрого способов. Одна из этих технологий является основной, а вторая дополнительной. Если основной является мокрая методика, то сначала изготавливают сырьевой шлам, корректируют его состав, затем его обезвоживают и обжигают в печи, предназначенной для сухой технологии.

Цемент, независимо от того, из чего он состоит и каким способом приготовлен, складируется в специальных башнях – силосах, в которых, благодаря проветриванию, материал не слеживается, сохраняя рабочие характеристики.

К потребителю цемент поступает навалом или расфасованным в бумажные мешки.

Производство бесклинкерного цемента

Сырьем для бесклинкерного цемента являются доменный или гидравлические шлаки, активаторы и другие дополнительные компоненты. Смесь из подготовленных и взятых в нужных пропорциях компонентов, дробят и перемалывают до мелкодисперсного со стояния. Для бесклинкерного цемента характерны:

устойчивость к различным воздействиям окружающей среды;
экономичность производства, благодаря невысоким энергозатратам;
утилизация отходов металлургических и других производств, что положительно влияет на состояние окружающей среды;
различные цвета и свойства конечного продукта, которые можно получать без изменения основных этапов технологического процесса и привлечения дополнительного оборудования.

Основное оборудование для изготовления цемента

При производстве вяжущего используются следующие основные виды оборудования:

техника для добычи сырья и его транспортировки к месту изготовления;
линия дробления сырья;
печи для высокотемпературной обработки;
линия дробления полученного клинкера, дозирования и смешивания молотого клинкера с добавками;
оборудование для фасовки готового продукта в бумажные мешки.

Типы цемента и сферы их использования

Выпускается множество разновидностей вяжущего с разными эксплуатационными и декоративными характеристиками. Основные виды:

Портландцемент. Этот тонкодисперсный порошок серого цвета с зеленоватым оттенком является наиболее распространенным строительным материалом, широко используемым в индивидуальном, масштабном жилищном и промышленном строительстве. Отдельно не применяется. Выступает компонентом строительных смесей и растворов. В сочетании с песком и щебнем используется при производстве бетонных смесей. Из цемента и песка изготавливают сухие строительные смеси, поступающие в продажу фасованными в мешки, или пластичные цементно-песчаные растворы, доставляемые на строительную площадку в виде, готовом к применению. Пластифицирующие добавки регулируют время схватывания раствора и другие характеристики конечного продукта.
Сульфатостойкий. Устойчив к химически активным средам. Применяется для бетонирования подземных и подводных конструкций.
Глиноземный. В состав добавляют гипс и глиноземистый шлак, благодаря котором вяжущее быстро схватывается и приобретает марочную прочность. Глиноземный цемент используется при строительстве конструкций, работающих в условиях высокой влажности.
Кислотоупорный. При его производстве используются кварцевый песок и кремнефтористый натрий. В качестве жидкости для затворения используется не вода, а жидкое стекло.
Шлакопортландцемент. В состав этого вяжущего добавляют гранулы шлака (примерно 25%). Материал применяется в крупномасштабном строительстве.

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.

Химический состав цемента | Строим вместе дом.com

Для получения цемента необходимо соединить два технологических процесса последовательно. Вначале получение цементного клинкера, а после на его основе — вяжущего вещества. Процесс производства цемента можно рассмотреть на примере портландцементного клинкера.

Для получения портландцементного клинкера необходимо взять 73—75 % известняка (СаСО₃) и 25—27 % глины. Глина состоит из кремнезёма (Si0₂), глинозёма (Аl₂О₃), оксидов железа (Fe₂O₃) и др. Эта сырьевая смесь может быть как природного происхождения (мергели, мергелистые известняки), так и искусственно приготовленная. Но, по причине редкости данного состава в природе, часто производителям цемента приходится ориентироваться в основном на искусственные сырьевые смеси.

Портландцементный клинкер получают путём приготовления сырьевой смеси надлежащего состава (так называемого – шлама) и обжигу её до спекания при температуре 1450 °С. Обжиг производят во вращающихся цилиндрических печах, футерованных огнеупорным материалом внутри. Диаметр таких печей может быть 4-7м и длина – 95-230м. Эти параметры печей зависят от способа производства цемента. Способы производства цемента подразделяются на мокрый, сухой и комбинированный. Не будем отходить от темы – химический состав цемента, и продолжим.

В процессе обжига (при t= 1000—1100 °С) из известняка образуются оксиды кальция (СаО), которые при дальнейшем повышении температуры вступают в химическое взаимодействие с составляющими глины. В результате чего образуются сложные химические соединения, которые после тонкого измельчения и затворения водой способны твердеть, или превращаться в цементный камень. Эти соединения, которые и отражают химический состав цемента, называют клинкерными минералами.

Основные клинкерные минералы – это алит, белит, целит и четырёхкалъциевый алюмоферрит. Сейчас более подробно разберём минералогический состав цемента.

Алит (трёхкальциевый силикат — ЗСаО•SiO₂) — содержится в количестве 45—65 %. Это один из важнейших клинкерных минералов, определяющий время твердения, прочность и другие свойства. Отличается высокой химической активностью, скоростью твердения и прочностью, т. е. повышенное содержание в клинкере алита обеспечивает получение быстротвердеющего и высокопрочного портландцемента. При твердении алита выделяется много теплоты.

Белит (двухкалъциевый силикат — 2СаО•SiO₂) — содержится в количестве 20—35 %, менее активен, чем алит. Твердеет медленно, но продолжительное время и в последующем набирает достаточно высокую прочность. При твердении выделяет мало теплоты.

Целит (трёхкальциевый алюминат — ЗСаО•Al₂O₃) — содержится в количестве 4—12 %. Очень быстро взаимодействует с водой (гидратируется) и твердеет, выделяя при этом большое количество теплоты. Имеет небольшую прочность и малую стойкость против воздействия сернокислых соединений.

Четырёхкалъциевый алюмоферрит (браунмиллерит — 4СаО•Al₂O₃•Fe₂O₃) — содержится в количестве 10—20 %. Твердеет медленнее, чем алит, но быстрее, чем белит. Прочность тоже несколько ниже, чем у алита.

Так как каждый из этих минералов имеет свои специфические свойства, то и минеральный состав цемента с содержанием одного или двух преимущественных минералов так же получает присущие им свойства и соответствующее название (алитовый, белитовый, алюминатный, алюмоферритный).

Охлаждённый клинкер размалывают совместно с добавками и получают портландцемент. Вводимые при помоле клинкера добавки снижают стоимость портландцемента и регулируют его свойства. К примеру, делают его гидрофильным или гидрофобным, снижают водопотребность, увеличивают водо- и коррозионную стойкость, усиливают декоративные свойства, ускоряют или замедляют процессы схватывания и твердения, то есть позволяют получать цементы с заранее заданными свойствами.

Можно конечно было написать и так:

– химический состав портландцемента: СаО – 60…67%; SiO₂– 19…24%; Al₂O₃– 4…8%; Fe₂O₃– 2…6%; MgО – ≤5%; SiO₃ – 1…4%; свободный СаО – ≤5%.

Вышеуказанные оксиды находятся в сложных соединениях – клинкерных минералах, о которых вы прочли еще выше, то есть те самые алит, белит, целит и браунмиллерит.

Из чего делают цемент - ингредиенты для смеси

Цемент – это порошок, которому свойственно изменение свойств при взаимодействии с водой. Являясь одним из самых популярных и востребованных веществ в строительстве, цемент при соединении с водой делается пластичным, а спустя некоторое время – твердым. Свойства раствора напрямую зависят от марки цемента, поэтому необходимо понимать, из чего делают цемент.

История цемента

Рисунок 1. Цемент

Слово «цемент» имеет латинские корни. Оно произошло от «caementum», или «битый». Открытие этого материала стало прорывом, и мгновенно решило проблему с плохой водостойкостью других материалов.

Чтобы ответить на вопрос, как делают цемент, нужно немного углубиться в историю. В процессе экспериментов было принято решение добавить в гипс и известняк водостойкие минералы – сначала в этой роли выступили обломки глиняных кирпичей и вулканические породы. В древнем Риме использовались пуццоланы, входившие в состав цемента.

Наилучшая технология изготовления была придумана много лет назад. Непосредственное участие в этом принимали:

Джон Аспид – будучи каменщиком по профессии, в 1824 г. он получил патент на портландцемент.
Егор Челиев – строитель из России, в 1825 г. написавший книгу, посвященную цементу.

Химический состав

Многие люди знают, из чего состоит цемент, однако существует несколько видов этого материала. На вопрос о том, почему получается разный материал, и зависит ли он от химического состава цемента, ответ — да. Пропорции перечисленных ниже элементов, дополнительные смеси и химические добавки влияют на состав получившегося материала, тем самым создавая множество видов цемента.
Существует вид смеси под названием «портландцемент». Это самый необходимый и востребованный строительный материал в быту. Он состоит из:

CaO — в научной или промышленной деятельности – оксид кальция — 62%;
SiO2 — в быту — кремнезем, примерно 20%;
Al2O3 – в быту – глинозем, не менее 4%;
Fe2O3 – в быту – железняк, научно — оксид железа – плюс/минус 2%;
MgO – в быту – жженая магнезия, научно — оксид магния – примерно 1%.

Описанные пять элементов занимают минимум 89%. Оставшиеся 11 % — это дополнительные химические добавки, которые позволяют достичь нужную человеку характеристику (например, пластичность достигается за счет пластификатора).
Наравне с химическими формулами, существуют базовые заготовки для строительного материала:

Клинкер – нужен для создания водостойкости, морозостойкости, высокой прочности. Состоит из известняка и глины. Заготовку нагревают до температуры в 1450 – 1500 градусов Цельсия. Оно должно начать плавиться и образовывать капсулы (гранулы). После проделанной процедуры полученный материал измельчают в пыль и добавляют в будущую строительную смесь. В основном, от этого материала зависит плотность цемента.
Гипс — элемент, также влияющий на прочность, плотность цемента, скорость его застывания. В конечном строительном материале доля гипса не должна превышать 6%.
Прочие химические добавки, с помощью которых получают отдельные виды.

Портландцемент

Вид, основой которого служит клинкер, а также добавляются смеси из кальция и прочих веществ. Портландцемент – смесь с высокой плотностью и высокой скоростью затвердевания. В начале использования – вязкая, тягучая смесь. После перемешивания – прочный монолит.

Сульфатостойкий

Этот вид используется в тяжелых для твердения условиях, так как является устойчивым из-за химических соединений внутри материала. Такая смесь долго высыхает, но со временем становится такой же прочной, как и портландцемент. Пример тому — насосная станция или водовыпускные снаряжения – эта инфраструктура создана из сульфатостойкого материала.

Пуццолановый

Основой такого материала также служит клинкер (от 65%) и всевозможные добавки (от 25%). Этот цемент светлее других смесей, меньше нагревается при остывании, имеет высокую водонепроницаемость. Используется в строительстве подводной инфраструктуры, фундаментов домов.

Глиноземистый

Название исходит из базового и основного элемента в этом виде смеси — Al2O3, или глинозем. С его помощью производится реконструкция мостов, ремонт судов, быстрое строительство, для которого необходима высокая прочность. Глиноземистый материал засыхает быстрее других видов.

Кислотоупорный

Состав: глиноземистый + гипс + Al2O3 + CaO. Схватывается в течение 10 минут. Используется для водонепроницаемых конструкций и гидроизоляции.

Пластифицированный

Основой служит портландцемент, добавляются химические добавки. Отличается высокой морозоустойчивостью, плотностью. Употребляется в дорожном, аэродромном производстве, а также в местах с неустойчивыми показателями уровня влажности.

Шлакоцемент

Смесь состоит из измельченного клинкера (от 21% до 80%) и гипса (оставшаяся доля). Это медленно твердеющее вещество. Введение шлака уменьшает расход топлива. Применяют при создании подземных, надземных конструкций с повышенной влажностью.

Свойства и характеристики

Рисунок 2. Цемент

Марка цемента – это обозначение в соответствии с ГОСТом. Сырье изготавливается, как сказано выше, из клинкера, гипса и добавок. Клинкер плавится, превращается в гранулированную массу и затем измельчается в пыль. Чем меньше составная часть вяжущего компонента, тем быстрее застывает смесь. Для улучшения или появления определенных свойств добавляют минеральные составляющие.

К характеристикам относятся:

Прочность. Образец разрушается для выявления показателя «удельный вес бетона». Составление марки цемента зависит от этого свойства.
Время схватывания – количество минут, за которое смесь перестает растекаться и начинает твердеть. Для убыстрения добавляется гипс или прочие вещества.
Морозоустойчивость. Повысить возможно также с помощью добавления других веществ.

Дополнительные химические добавки, которые составляют 11% от общей массы, помогают сделать смесь со следующими свойствами:

быстросхватывающийся состав;
сульфатостойкий для сооружений, контактирующих с водой;
повышенная водонепроницаемость;
смеси для облицовки офисов, квартир, домов.

Что означает марка

Маркировки цемента позволяют мгновенно узнать свойства. Согласно ГОСТ 31108-2003, на продукции указывается название вещества (например, сульфастойкий цемент), далее идет вяжущий компонент – например, ЦЕМ I – это портландцемент.

Затем отмечают добавку: пуццолан (П), известняк (И) и др. Их использование помогает материалу обзавестись нужной степенью водостойкости и другими свойствами.

Важно: сама марка указывается в виде буквы «М» с индексом, который демонстрирует класс прочности цемента.

Как определить марку

Она определяется в лабораторных условиях, исходя из заданного раньше удельного веса цемента. Для этого требуется образец материала. С одной стороны добавляется 1 часть вяжущего вещества, с другой – 3 части кварцевого песка. Создается смесь для проведения качественного опыта – в нее добавляют воду, заливают в формочки. Образцы не трогают в течение 28 суток. Смесь успевает засохнуть минимум на 98%, после чего образец подкладывается под пресс и с помощью давления разрушается. Последнее, в свою очередь, замеряется.

Процедура повторяется 6 раз с другими образцами. По полученным данным вычисляется марка и класс прочности цемента (удельный вес бетона) в МПа и кг/см³.

Применение разных марок

Маркировка цемента и его характеристики обуславливают свойства этого материала, а также определяют область применения. Крайне важно знать маркировку цемента и его расшифровку, чтобы грамотно и с пользой использовать данный материал.

Виды цемента и их применение:

М300 – отличается самой низкой ценой. Применяется для одноэтажных зданий.
М400 – эта марка цемента употребляется для конструкций из железобетона, кладки кирпичей, бетонирования на/подземных конструкций.
М500 – можно использовать в мостовых опорах, для выполнения ремонта.
М600 – для установок высокого класса с повышенными требованиями.
М700 – для бетонов, применяемых в конструкциях с большим механическим напряжением.

Зная, как изготавливается цемент, и что означает его марка, можно правильно подобрать материал для определенного вида постройки, обладающий нужными характеристиками. Сочетание различных компонентов в составе позволяет получить крепкий, водостойкий и качественный материал, который обеспечит долговечность и надежность конструкций.

ХиМиК.ru - ЦЕМЕНТЫ - Химическая энциклопедия

ЦЕМЕНТЫ, порошкообразные минер. вяжущие материалы, образующие при взаимод. с водой или водными р-рами солей пластичную массу, превращающуюся со временем в твердое камневидное тело; осн. строит. материал.
Наиб. распространение получил т. наз. портландцемент (от назв. г. Портленд в Великобритании), содержащий гл. обр. высокоосновные силикаты кальция. Хим. состав портландцемента (без добавок), в % по массе: 62-76% СаО, 20-23% SiO₂, 4-7% А1₂О₃, 2-5% Fе₂О₃, 1-5% MgO; минералогич. состав, в % по массе: твердые р-ры на основе 3CaO x SiO₂, или Са₃SiO₅(алкит, 45-65%), 2CaO x SiO₂, или Ca₂SiO₄ (белит, 15-30%), алюминат кальция ЗСаО x А1₂О₃ (3-14%), алюмоферрат(III) кальция 4СаО x А1₂О₃x_{Fе₂О₃ (10-18%). Известны отличающиеся составом и назначением разл. виды портландцемента, напр, высокопрочный, быстротвердеющий, гидрофобный и др., его смеси с гранулированным шлаком (шлакопортландцемент) и горн. породами - пуццоланами - трепелом, туфом, пемзой (пуццолановый портландцемент). Другие распространенные виды цементов- глиноземистый, гипсоглиноземистый расширяющийся (табл. 1). Получение. Сырьем для получения цементов служат прир. материалы (известковые, глинистые, мергелистые, гипсовые, глиноземистые породы) и пром. отходы (металлургич. и топливные шлаки, золы от сжигания углей, белитовый шлам, отходы от переработки нефелиновых пород и др.).
Произ-во цементов включает приготовление сырьевой смеси (дробление исходных материалов, их тонкий помол, перемешивание, корректировка хим. состава смеси), обжиг сырьевой смеси, тонкий помол обожженного продукта (клинкера) до порошкообразного состояния вместе с небольшим кол-вом гипса, активными (шлак, зола, гемза) и неактивными при взаимод. с водой (кварц, карбонатные породы) минер. добавками и др. в-вами, придающими цементам нужные св-ва (напр., пластификаторы, гидрофобные добавки).
В зависимости от метода приготовления сырьевой смеси различают сухой, мокрый и комбинир. способы произ-ва. При сухом способе сырье (известняк и глина) в процессе дробления и помола в мельницах высушивается и превращается в сырьевую муку, после чего мука поступает на обжиг. При мокром способе помол сырьевых компонентов осуществляют в мельницах в присут. воды, к-рую вводят для понижения твердости, интенсификации процесса помола и уменьшения удельного расхода энергии. Влажность сырьевой смеси (шлама), поступающего на обжиг, при мокром помоле составляет 34-43% по массе; для снижения влажности шлама к сырьевой смеси добавляют сульфитно-дрожжевую бражку, триполифосфат Na или ПАВ. При комбинированном способе сырьевая смесь готовится по предыдущей схеме, затем обезвоживается на вакуум-фильтрах или вакуум-прессах, формуется в гранулы и поступает на обжиг.
Обжиг сырьевой смеси осуществляют при 1450 °С во вращающихся (редко шахтных) печах, представляющих собой наклонный стальной цилиндр, в загрузочную часть к-рого подается сырьевая смесь, а со стороны выгрузки (головки) печи через форсунку - топливо (см. Печи). Сырьевая смесь движется по направлению к головке печи, подвергаясь действию нагретых топочных газов. Вращающуюся печь условно разделяют на неск. технол. зон. В зоне сушки под действием отходящих топочных газов сырьевая смесь подсушивается, в зоне подогрева нагревается до 500-600 °С и переходит в зону кальцинирования (900-1200 °С), в к-рой происходит разложение СаСО₃. Получающийся СаО в твердом состоянии взаимод. с составными частями глины и железистого компонента с образованием в экзотермич. зоне 2CaO x SiO₂, 5СаО x 3А1₂О₃, 3СаО x А1₂O₃, 4CaO x Al₂O₃x_{Fe₂O₃, 2CaO x Fe₂O₃, а также СаО, MgO и др. оксидов.
В зоне спекания при т-ре 1450 °С обжигаемый материал (клинкер) частично плавится; в этой зоне образуется главный минерал клинкера ЗСаО x SiO₂. При дальнейшем прохождении по печи клинкер попадает в зону охлаждения (т-ра 1000-1200 °С). Холодный клинкер дробят и тонко измельчают вместе с гипсом и др. добавками в барабанных шаровых мельницах, а затем транспортируют в железобетонные цилиндрич. емкости - т. наз. цементные силосы.}
Свойства. При взаимод. цементов с водой - гидратации, затворении - первоначально образуется пластичное цементное тесто, к-рое со временем на воздухе или в воде уплотняется, теряет пластичность и превращается в т. наз. цементный камень. Безводные минералы клинкера превращаются при этом в соответствующие гидросиликаты, гидроалюминаты и гидроферраты(III) Са, напр.:
ЗСаО x SiO₂ + 2H₂O Ca₂SiO₄ x Н₂О + Са(ОН)₂
Ca₂SiO₄ + Н₂О Ca₂SiO₄ х Н₂О ЗСаО х А1₂О₃ + 6Н₂О ЗСаО х А1₂О₃ х 6Н₂О
Образовавшийся Са(ОН)₂ под действием СО₂воздуха постепенно превращается в СаСО₃, гидроалюминаты Са с гипсом в присут. воды дают двойные основные сульфаты, напр. Са₆А1₂(ОН)₁₂(SО₄)₃x26Н₂О и Ca₄Al₂(OH)₁₂SO₄x6H₂O. При получении бетона образовавшийся Са(ОН)₂ с СО₂воздуха и SiO₂ превращается в очень прочную массу, состоящую из карбонатов и силикатов Са.
Табл. 1.-ОСНОВНЫЕ ЦЕМЕНТЫ
Название
Вещественный состав, % по массе
Минералогнч. состав клинкера, % по массе
Особые свойства
Области применения

Обычный
ЗСаО х SiO₂ (45-67) 2CaO х SiO₂ (13-35) ЗСаО х Al₂O₃ (2-12) 4СаО хAl₂O₃ х Fe₂O₃(8-16)
Монолитный бетон для зданий и сооружений, сборные железобетонные конструкции, дорожное строительство, наружные части гидротехн. сооружений, строит. растворы
Быстр отвердеющий
Более быстрое твердение в течение 3 сут и более тонкий помол, чем у обычного портландцемента Сборные железобетонные конструкции, скоростное строительство

Клинкер (до 96), гипс (до 3,5) ЗСаО х SiO₂ (до 50) ЗСаО х Al₂O₃ (5) ЗСаО х Al₂O₃+ (до 22) +4CaO х Al₂O₃x Fe₂0₃
Для сооружений, находящихся под действием сульфатов или в условиях замораживания и оттаивания, увлажнения и высыхания
Высокопрочный
ЗСаО х SiO₂ (до 70) ЗСаО х Al₂O₃ (6-8)
Для конструкций, находящихся под нагрузкой

Гидрофобный
Клинкер (до 90)*, гидрофобная добавка (0,05) Те же, что у обычного и пластифицир. портландцементов; возможность длит. хранения цемента
Пластифицированный
Клинкер (до 90)**, пластифицирующая добавка (0,15-0,25) "
То же
Для сооружений, нуждающихся в повышенной морозостойкости; для экономии цемента или бетонной смеси
Клинкер (до 90), активная минер. добавка (до 25), инертная добавка (до 10), шлак (до 15), песок (до 10), пластифицирующая добавка (0,15) "
Быстрое твердение и медленное схватывание
Тампонирование нефтяных и газовых скважин

Декоративный
Клинкер (до 80-85), диатомит (6), инертная минер. добавка (до 10) или минер. пигмент (до 15) 3CaO х SiО₂ (45-50) 2CaO х SiO₂ (23-37) ЗСаО х Al₂O₃ (до 15) 4СаОхAl₂O₃ хFe₂О₃(до 2)
Имеет белый цвет или окрашен в разл. цвета
Отделка зданий и сооружений, скульптурные работы

Напрягающий
Клинкер (до 85), высокоглиноземистый шлак (15-20), гипс (до 10) ЗСаО х SiO₂ 2CaO х SiО₂2CaO х Al₂O₃х SiO₂ CaO х Al₂O₃ 12CaO х 7Al₂O₃
Быстрое твердение и быстрое схватывание; расширяется при твердении более чем на 0,5 %
Напорные железобетонные трубы, тонкостенные изделия

Пуццолановый сульфатостойкий
Клинкер (до 60), добавки вулканич. (24—40) или осадочного происхождения, гипс (до 3,5) ЗСаО х Al₂O₃ (до 8) 4CaO x Al₂O₃ x Fe₂O₃3CaO x SiO₂2CaO x SiO₂
Подводные и подземные сооружения в условиях постоянного воздействия агрессивных (сульфатных) вод
Шлакопортландцемент
Клинкер (40-70), гранулир. диатомитовый шлак (30-60), гипс (до 3,5) Эффективен для сборного железобетона, изготовляемого с тепловлажностной обработкой

Прочие цементы

Глиноземистый***
Глиноземистый шлак (до 99), добавки (до 1) CaO x Al₂O₃12CaO x 7Al₂O₃ CaO x 2Al₂O₃ 2CaO x Al₂O₃xSiO₂Fe₂O₃
Быстрое твердение при нормальной и повышенной т-рах, высокая стойкость к действию минер. в-в; потеря прочности (до 60%) через 15-20 лет Срочные аварийные и восстановят. работы; сооружения, подвергающиеся действию вод или О₂; получение жаростойких бетонов и р-ров. Не применяется в условиях повыш. т-ры и влажности
Гипсоглиноземистый расширяющийся
Глиноземистый шлак (до 70), гипс двухводный (до 30), сульфатноспиртовая барда, бура (до 10) To же
Расширение при твердении в воде (через 1 сут 0,15%, через 28 сут 0,3-1%), быстрое твердение; водонепроницаемы Водонепроницаемые бетоны и р-ры, заделка стыков, ремонтные работы, тампонирование нефтяных и газовых скважин
*Гидрофобные добавки - мылонафт, олеиновая к-та, иногда триэтаноламин. **Пластифицирующая добавка - лигносульфонаты. ***При содержании 40-48% Al₂O₃ наз. обычным глиноземистым, при содержании 60-72% Al₂O₃ - высокоглиноземистым (талюмом), при более 72% Al₂O₃ - особо чистым высоко-глиноземистым.
Существуют две осн. теории механизма гидратации цементов: согласно одной из них, гидратация идет в р-ре, из к-рого выпадают образующиеся гидраты, согласно второй - вода присоединяется к твердому в-ву. Гидратные новообразования совместно с первоначальными частицами создают рыхлую коагуляц. структуру, в к-рой протекают процессы кристаллизации гидратов. При этом образуются кристаллич. сростки, пронизывающие структуру и вызывающие уплотнение цементного теста (схватывание). Началом схватывания считается начало процесса потери пластичности, концом - переход в плотное (хотя и непрочное) состояние. Нарастание прочности при твердении определяется медленной кристаллизацией гидратных составляющих цементного камня.
По прочности цементы делится на марки, к-рые определяются гл. обр. пределом прочности при сжатии половинок образцов-призм размером 40 х 40 х 160 мм, изготовленных из цементного р-ра состава 1:3 (по массе) с кварцевым песком (срок твердения образцов в воде 28 сут с момента изготовления). Марки выражаются цифрами 300-600 (как правило, через 100), обозначающими прочность при сжатии соотв. в 30-60 МПа (табл. 2).
Табл. 2.- ПРОЧНОСТЬ НЕКОТОРЫХ МАРОК ЦЕМЕНТОВ
Цемент
Марка

при сжатии
при изгибе

3 сут
28 сут
3 сут
28 сут

400
_
40
_
5,5

400
25
40
4
5,5

500
28
50
4,5
6,0

высокопрочный
550
_
55
_
6,2

600
_
60
__
6,5

сульфатостойкий
400
—
40
_
5,5

500
—
50
—
6,0

декоративный (белый)
400
_
40
_
5,5

500
_
50
—
6,0

напрягающий
НЦ-10
15
50
_
6,0

НЦ-20
15
50
—
6,0

НЦ-40
—
40
—
5,5

Глиноземистый цемент
400
25
40
5,5

500
28
50
4,5
6,0

Лит.: Бутт Ю.М., Сычев М.М., Тимашев В. В., Химическая технология вяжущих материалов, М., 1980; Кузнецова Т. В., Алюминатные и сульфалюминатные цементы, М., 1986; Taylor H.F.W., Cement chemistry, L., 1990.
Т. В. Кузнецова.
цемент | Определение, состав, производство, история и факты
Цемент , в общем, клейкие вещества всех видов, но в более узком смысле связующие материалы, используемые в строительстве и гражданском строительстве. Цементы этого типа представляют собой мелкоизмельченные порошки, которые при смешивании с водой становятся твердой массой. Отверждение и затвердевание являются результатом гидратации, которая представляет собой химическое сочетание цементных смесей с водой, которое дает субмикроскопические кристаллы или гелеобразный материал с большой площадью поверхности.Из-за их гидратирующих свойств строительные цементы, которые схватываются и затвердевают даже под водой, часто называют гидравлическими цементами. Самый важный из них - портландцемент.
процесс производства цемента Процесс производства цемента, от дробления и измельчения сырья, обжига измельченных и смешанных ингредиентов до окончательного охлаждения и хранения готового продукта.
Encyclopædia Britannica, Inc. В этой статье рассматривается история развития цемента, его производство из сырья, его состав и свойства, а также проверка этих свойств.Основное внимание уделяется портландцементу, но также уделяется внимание другим типам, таким как шлакосодержащий цемент и высокоглиноземистый цемент. Строительный цемент имеет общие химические составляющие и технологии обработки с керамическими изделиями, такими как кирпич и плитка, абразивные материалы и огнеупоры. Подробное описание одного из основных применений цемента см. В статье «Строительство зданий».
Применение цемента
Цемент может использоваться отдельно (то есть «в чистом виде» в качестве затирочного материала), но обычно используется в растворе и бетоне, в которых цемент смешивается с инертным материалом, известным как заполнитель.Строительный раствор представляет собой цемент, смешанный с песком или щебнем, размер которого должен быть менее примерно 5 мм (0,2 дюйма). Бетон представляет собой смесь цемента, песка или другого мелкого заполнителя и крупного заполнителя, который для большинства целей имеет размер от 19 до 25 мм (от 0,75 до 1 дюйма), но крупный заполнитель может также достигать 150 мм ( 6 дюймов) при укладке бетона в большие массивы, такие как дамбы. Растворы используются для связывания кирпичей, блоков и камня в стенах или для визуализации поверхностей. Бетон используется для самых разных строительных целей.Смеси грунта и портландцемента используются в качестве основы для дорог. Портландцемент также используется при производстве кирпича, черепицы, черепицы, труб, балок, шпал и различных экструдированных изделий. Продукция собирается на заводах и поставляется готовой к установке.
бетон Заливка бетона в фундамент дома.
Karlien du Plessis / Shutterstock.com Производство цемента чрезвычайно широко распространено, поскольку бетон сегодня является наиболее широко используемым из всех строительных материалов в мире.
Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня . Состав цементов - Большая химическая энциклопедия
Плотные композиты из цементированного карбида, содержащие алмазные частицы с покрытием SiC, могут быть изготовлены без преобразования алмаза в графит. Вязкость разрушения композита вдвое выше, чем у цементированного карбида из-за эффектов прогиба и блокирования, препятствующих распространению трещин дисперсными частицами алмаза. [Pg.281] Были рассмотрены применения ИК- и рамановской спектроскопии для изучения клинкеров и негидратированных цементов (B39, B40).Лазерный рамановский микрозонд, с помощью которого можно исследовать микрометровые области на полированной поверхности, использовался для исследования структуры и кристалличности, особенно алита и белита (Cl9). Спектроскопические методы исследования структуры и состава поверхности цементов рассмотрены в разделе 5.6.2. [Стр.113]
Вероятно, в настоящее время нет эффективных прямых методов для определения фаз C-S-H или AFm в цементных пастах в обоих случаях, это, вероятно, связано с низкой степенью кристалличности.Odler и Abdul-Maula (015) обнаружили, что определение фазы AFm с помощью QXDA было только полуколичественным. Однако предполагаемый количественный фазовый состав цементных паст можно проверить путем сравнения наблюдаемых и рассчитанных кривых ТГ (раздел 7.3.3). [Pg.209]
В этом разделе представлен краткий обзор материалов для производства бетона, а именно цемента, мелкого и крупного заполнителя, воды, воздуха и добавок. Рассмотрены процесс производства цемента, состав цемента, тип и градация мелкого и крупного заполнителя, а также функция и важность воды и воздуха.Читатель может обратиться к книгам и статьям по бетону, например к избранным ссылкам в конце этого раздела. [Стр.89]
Четкое различие между изотопным составом углерода цементов и современных пластовых вод предполагает, что либо пластовые воды полностью обменялись после выпадения осадков ... [Стр.154]
ТАБЛИЦА 5.1 Химический состав цемента и рисовая шелуха зола. [Pg.325]
Кинетическая гидратация цемента широко изучается в литературе, и в некоторых из этих статей сообщается о химическом, физическом и механическом поведении [2-5]. Упрощенные модели использовались Кнудсеном [6], Басмой и др. [7], Шиндлер и Фоллиард [8], Бенц [9].Большинство этих моделей являются эмпирическими, основанными на экспериментальных наблюдениях за макроскопическими явлениями, и они принимают во внимание влияние температуры выдержки, водоцементного отношения, крупности, гранулометрического состава и химического состава цемента [5]. [Стр.47]
Потенциальный цементный фазовый состав цементов ... [Стр.106]
Таблица 1.2 Требования к химическому составу цементов. (Содержание Cr (VI) не может превышать 2 мг / кг, в случае более высокого содержания хрома его следует уменьшить, например, добавлением сульфата железа (II))...

Фазовый состав цемента, гидратированного в гидротермальных условиях ... [Pg.265] На практике удобно разделить два температурных диапазона, когда фазовый состав цементного теста, подвергнутого термической обработке, обсуждается до 100 ° C в водяном паре при атмосферном давлении и при более высоких температурах и давлениях, соответствующих давлению насыщенного водяного пара. [Pg.265]
Фиг.4.60 Скорость тепловыделения портландцемента, затвердевающего при температурах 10, 20 и 40 ° С (по [194]). Состав цемента CjS — 57%, CjS 17%, C3A — 7%, ...

Фазовый состав цементной смеси с кварцем переменной крупности и пропорции смеси, автоклавированной при температуре 177 ° C в течение 8 ч, исследовал Дайчек [178]. C-S-H (I) был обнаружен в качестве основного компонента помимо этой фазы, 1.Обнаружен тоберморит размером 1 нм и при добавке 20% кварца - o-CjSH. Исходя из фазового состава автоклавированной 2 н. Смеси ... [Pg.269] Усадка зависит от фазового состава цемента. CjA имеет наибольшее сокращение, а C2S - самое низкое. Усадку можно рассчитать по молекулярной массе и плотности субстратов и продуктов гидратации при взаимодействии компонентов цемента с водой. При упрощенном предположении, что тоберморит C3S2h4 с плотностью 2,44 г / см является продуктом реакции C3S и C2S с водой, мы имеем... [Pg.333]
Автогенная усадка зависит от состава цемента и будет уменьшаться в случае цемента с минеральными добавками, и этот эффект будет увеличиваться с увеличением доли этих добавок. Это очевидно, потому что итидирование или поз-золановая реакция этих добавок происходит медленнее и, следовательно, они будут оставаться намного дольше, чем безводная паста cotrrponerrL. Подобный эффект наблюдается в ... [Pg.339]
Более того, эффект минерального и химического состава цемента по схватыванию и застыванию бетона, а также по его прочности.[Pg.370]
Бытует мнение, что для коррозии бетона необходима жидкая среда или, по крайней мере, атмосфера высокой влажности. Транспортировка жидкости через бетон вызывает последовательность процессов, включая сначала выжигание компонентов бетона с наивысшей реакционной способностью гидроксида кальция и гидратов алюмината кальция. Таким образом, можно сделать вывод, что фазовый состав цемента оказывает большое влияние на поведение бетона в любой агрессивной среде. [Стр.394]
Относительно хорошее соответствие по химическому и фазовому составу, а также по крупности цемента.Очень хорошо задокументированные результаты в этой области были представлены Келхэмом [149, 150]. Расширение увеличивается с увеличением содержания алита и трикальцийалюмината. Химический состав цемента ... [Pg.414]
Этот метод хорошо отражает практические условия, поскольку реакция пуццолания зависит от минерального состава цемента. [Pg.563]
Реакция образования эттрингита является наиболее важной, потому что она очень легко влияет на скорость образования этой фазы, изменяя состав цемента и тем самым состав жидкой фазы... [Pg.616]
CETIC (Химическая комиссия Комитета технических исследований цементной промышленности), «Определение минералогического состава цементного клинкера с помощью микроскопического анализа и селективного растворения фаз», Revue des Materiaux de Construction, 4 / 78 (713), 1978, стр. 205-211. [Стр.179]
Основным отличием в составе цементных паст, изготовленных из цементов с повышенным содержанием белита и пониженным содержанием алита, является более низкое содержание гидроксида кальция. Это может положительно сказаться на стойкости таких затвердевших паст к химической коррозии.В то же время глубина карбонизации увеличивается с уменьшением содержания C3S в цементе (Kelham and Moir, 1992). [Стр.15]
Фазовый состав цементосодержащих катализаторов описывается общими уравнениями, основанными на реакции между MHC и CaAl204 (CaAl407). [Pg.882]

. Как производится цемент
Портландцемент - основной ингредиент бетона. Бетон образуется, когда портландцемент образует пасту с водой, которая связывается с песком и камнем, чтобы затвердеть.
Цемент производится с помощью тщательно контролируемой химической комбинации кальция, кремния, алюминия, железа и других ингредиентов.
Обычные материалы, используемые для производства цемента, включают известняк, ракушечник и мел или мергель в сочетании со сланцем, глиной, сланцем, доменным шлаком, кварцевым песком и железной рудой.Эти ингредиенты при нагревании при высоких температурах образуют каменное вещество, которое измельчается в мелкий порошок, который мы обычно называем цементом.
Каменщик Джозеф Аспдин из Лидса, Англия, впервые изготовил портландцемент в начале XIX века путем сжигания порошкообразного известняка и глины в своей кухонной плите. Этим примитивным методом он заложил основу отрасли, которая ежегодно буквально перерабатывает горы известняка, глины, цементной породы и других материалов в порошок, настолько мелкий, что он может проходить через сито, способное удерживать воду.
Лаборатории цементного завода проверяют каждый этап производства портландцемента путем частых химических и физических испытаний. Лаборатории также анализируют и тестируют готовый продукт, чтобы убедиться, что он соответствует всем отраслевым спецификациям.
Самый распространенный способ производства портландцемента - сухой метод. Первый шаг - это добыча основного сырья, в основном известняка, глины и других материалов. После добычи порода дробится. Это включает в себя несколько этапов.Первое дробление уменьшает размер камня до максимального размера около 6 дюймов. Затем порода поступает на вторичные дробилки или молотковые дробилки для измельчения до 3 дюймов или меньше.
Дробленая порода смешивается с другими ингредиентами, такими как железная руда или летучая зола, измельчается, смешивается и подается в цементную печь.
Цементная печь нагревает все ингредиенты примерно до 2700 градусов по Фаренгейту в огромных стальных цилиндрических вращающихся печах, облицованных специальным огнеупорным кирпичом. Обжиговые печи часто достигают 12 футов в диаметре - достаточно большого размера, чтобы вместить автомобиль, и во многих случаях больше, чем высота 40-этажного здания.Большие печи устанавливаются с небольшим наклоном оси от горизонтали.
Тонко измельченное сырье или суспензия подается в верхнюю часть. На нижнем конце - ревущий взрыв пламени, произведенный точно контролируемым сжиганием порошкообразного угля, нефти, альтернативного топлива или газа при принудительной тяге.
По мере того, как материал движется через печь, определенные элементы уносятся в виде газов. Остальные элементы объединяются, образуя новое вещество, называемое клинкером.Клинкер выходит из печи серыми шарами, размером с мрамор.
Клинкер выгружается раскаленным из нижнего конца печи и обычно доводится до рабочей температуры в различных типах охладителей. Нагретый воздух из охладителей возвращается в печи, что позволяет сэкономить топливо и повысить эффективность горения.
После охлаждения клинкера цементные заводы измельчают его и смешивают с небольшим количеством гипса и известняка. Цемент настолько мелкий, что в 1 фунте цемента содержится 150 миллиардов зерен.Теперь цемент готов к транспортировке компаниям по производству товарного бетона для использования в различных строительных проектах.
Хотя сухой процесс является самым современным и популярным способом производства цемента, в некоторых печах в США используется мокрый процесс. Эти два процесса по сути схожи, за исключением мокрого процесса, когда сырье измельчается с водой перед подачей в печь.
. Состав и классификация цемента - PetroWiki
Почти все буровые цементы состоят из портландцемента, кальцинированной (обожженной) смеси известняка и глины. Раствор портландцемента в воде используется в колодцах, потому что он легко перекачивается и быстро затвердевает даже под водой. Он называется портландцементом, потому что его изобретатель Джозеф Аспдин считал, что затвердевший цемент напоминает камень, добытый на острове Портленд у побережья Англии.
Дозировка материалов
Цемент Portland можно легко модифицировать, в зависимости от используемого сырья и процесса, используемого для их объединения.
Дозирование сырья основано на серии одновременных расчетов, которые учитывают химический состав сырья и тип производимого цемента: Американское общество испытаний и материалов (ASTM) Тип I, II, III , или белый цемент V, или класс A, C, G или H Американского нефтяного института (API) ^[1] ^[2]
Классификация цемента
Основным сырьем для производства портландцемента является известняк (карбонат кальция) и глина или сланец.Часто добавляют железо и глинозем, если они еще не присутствуют в достаточном количестве в глине или сланце. Эти материалы смешиваются вместе, влажно или сухо, и загружаются во вращающуюся печь, которая плавит известняковую суспензию при температуре от 2600 до 3000 ° F в материал, называемый цементным клинкером. После охлаждения клинкер измельчают и смешивают с небольшим количеством гипса, чтобы контролировать время схватывания готового цемента.
Когда эти клинкеры гидратируются с водой в процессе схватывания, они образуют четыре основные кристаллические фазы, как показано в Таблица 1 и Таблица 2 .^[3]
Таблица 1 - Анализ типичного цикла производства портландцемента

Таблица 2 - Типичный состав и свойства классов API портландцемента

Портландцементы обычно производятся в соответствии с определенными химическими и физическими стандартами, которые зависят от их применения. В некоторых случаях для получения оптимальных композиций необходимо добавлять дополнительные или корректирующие компоненты.Примеры таких добавок:
Песок
Кремнистые суглинки
Пуццоланы
Диатомовая земля (DE)
Пирит железный
Глинозем

В расчетах также учитываются глинистые или кремнистые материалы, которые могут присутствовать в больших количествах в некоторых известняках, а также из золы, образующейся при использовании угля для обжига печи. Также необходимо учитывать незначительные примеси в сырье, так как они могут существенно повлиять на характеристики цемента.
В США есть несколько агентств, которые изучают и составляют спецификации для производства портландцемента. Из этих групп наиболее известными в нефтяной промышленности являются ASTM, который занимается цементами для строительства и строительства, и API, который составляет спецификации для цементов, используемых только в скважинах.
Спецификация ASTM. C150 ^[1] предусматривает восемь типов портландцемента: типы I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV и V, где «A» обозначает воздухововлекающий цемент.Эти цементы предназначены для удовлетворения различных потребностей строительной отрасли. Цемент, используемый в колодцах, находится в условиях, не встречающихся при строительстве, таких как широкий диапазон температуры и давления. По этим причинам были разработаны различные спецификации, которые охватываются спецификациями API. API в настоящее время предоставляет спецификации, охватывающие восемь классов цементов для скважин, обозначенных как классы от A до H. Классы API G и H являются наиболее широко используемыми.
Цементы для нефтяных скважин также доступны в вариантах со средней сульфатостойкостью (MSR) или высокой сульфатостойкостью (HSR).Сульфатостойкие марки используются для предотвращения разрушения затвердевшего цемента в скважине, вызванного сульфатной атакой пластовых вод.
Классификация API
Нефтяная промышленность покупает цементы, произведенные преимущественно в соответствии с классификациями API, опубликованными в API Spec. 10А. ^[4] Далее определяются различные классы цементов API для использования при скважинных температурах и давлениях.
Класс A
Этот продукт предназначен для использования в тех случаях, когда не требуются особые свойства.
Доступен только в обычном классе O (аналогично ASTM Spec. C150, тип I). ^[1]

Класс B
Этот продукт предназначен для использования в условиях, требующих средней или высокой сульфатостойкости.
Доступен как в классе MSR, так и в классе HSR (аналогично ASTM Spec. C150, тип II). ^[1]

Класс C
Этот продукт предназначен для использования в условиях, когда требуется высокая ранняя прочность.
Доступен в обычных, O, MSR и HSR классах (аналогично ASTM Spec.C150, тип III). ^[1]

Класс G
Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса G.
Этот продукт предназначен для использования в качестве основного цемента для скважин. Доступен в вариантах MSR и HSR.

Класс H
Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса H.
Этот продукт предназначен для использования в качестве основного цемента для скважин. Доступен в вариантах MSR и HSR.

Свойства цемента, указанные в спецификации API
Химические свойства и физические требования сведены в Таблицы 3 и Таблицы 4 , соответственно. ^[3] Типичные физические требования для различных классов цемента по API показаны в Таблице 5 . ^[3]
Таблица 3 - Химические требования к цементам API

Таблица 4 - Физические требования к цементам API

Таблица 5-Физические требования к различным типам цемента

Хотя эти свойства описывают цементы для целей спецификации, цементы для нефтяных скважин должны иметь другие свойства и характеристики, чтобы обеспечить их необходимые функции в скважине.(API RP10B предоставляет стандарты для процедур испытаний и специального оборудования, используемого для испытания цементов для нефтяных скважин, и включает:
Приготовление суспензии
Плотность суспензии
Испытания на прочность при сжатии и неразрушающие звуковые испытания
Время загустевания
Статические испытания на водоотдачу
Испытания рабочей жидкости
Испытания на проницаемость
Реологические свойства и прочность геля
Расчет перепада давления и режима течения шламов в трубах и кольцевых зазорах
Процедуры испытаний в Арктике (вечная мерзлота)
Испытание на стабильность суспензии
Совместимость скважинных флюидов.^[5]

Ссылки
↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 ASTM C150-97a, Стандартные спецификации для портландцемента. 2000. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0150_C0150M-12
↑ ASTM C114-97a, Стандартные методы химического анализа гидравлического цемента. 2000. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0114-11B.
↑ ^3,0 ^3,1 ^3,2 Смит, Д.К. 2003. Цементирование. Серия монографий, SPE, Ричардсон, Техас 4, гл. 2 и 3.
↑ API Spec. 10A, Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин, 23-е издание. 2002. Вашингтон, округ Колумбия: API.
↑ API RP 10B, Рекомендуемая практика для испытания цементов для скважин, 22-е издание. 1997. Вашингтон, округ Колумбия: API.

См. Также
Цементные работы
PEH: Цементирование
Интересные статьи в OnePetro
Внешние ссылки
Монография SPE по цементированию
Категория
. Состав цемента - Big Chemical Encyclopedia
Цементный клинкер Цементные композиты Цементная медь Цементированный карбид ... [Pg.181] С начала этого столетия спрос на асбестовые волокна для различных областей применения, в частности теплоизоляция в паровых машинах и технологиях (4). Более того, разработка в 1900 году машины Hatschek для непрерывного производства листов из асбестоцементного композита открыла важную область промышленного применения асбестовых волокон.[Pg.344]
Усиливающая способность асбестовых волокон в цементной матрице представляет собой еще один ключевой критерий для оценки асбестовых волокон. Это свойство оценивается путем приготовления образцов асбестоцементных композитов, которые после стандартного периода отверждения испытываются на сопротивление изгибу. Измеренные модули плавления преобразуются в параметр, называемый единицей прочности волокна (FSU) (34). [Pg.354]
Рис. 1. Фазовые равновесия в системе C — A — S (CaO — AI2O2 — Si02) (3,4) температуры составляют ia ° C.Заштрихованные области обозначают две метки индекса состава Hquids на треугольнике, указаны с интервалом 10%. B обозначает кристобауте [14464-46-17, а D обозначает тридимит [15468-32-3], оба состава SiO2 E - анортит [1302-54- 17, Al2CaSi20g G - мюит [55964-99-3] -, H, геленит [1302-56-3], Ca2Al2Si02 и J - область цементных композиций Pordand.

Рис. 2. Цемент 2one в системе CaO – AI2O2 – Si02 (5) где B представляет собой основной доменный шлак D, цементные композиции, пылящиеся при охлаждении E, композиции, не проявляющие тенденции к схватыванию G, глиноземистый цемент и ПК, цемент Pordand.

Один из подходов к уменьшению очень хрупкой природы этих цементов включал использование более жестких и пластичных наполнителей (62,63). Другой подход к улучшению общих свойств традиционных стеклоиономерных цементов включает разработку гибридных цементно-композитных материалов и цементов, модифицированных смолой (64–68). [Стр.473] E.I. Du Pont de Nemours, Коллоидные стабильные цементные композиции на основе растворителей, содержащие хлорпреновые полимеры, фенольные смолы и полиизоцианат, U.S. Patent 3,318,834, 9 мая 1967 г. [Pg.675]
Рис. 22 Влияние содержания волокна на прочность на изгиб и вязкость разрушения (O) композитов из мягкой древесины и цемента и () композитов из твердых пород древесины и цемента (отвержденных на воздухе) ) [78].

Целлюлозно-цементные композиты демонстрируют такую же чувствительность к влажности (Таблица 14), как и пластмассовые композиты, то есть они показывают снижение механических свойств.Тем не менее, ранее достигнутые значения снова могут быть достигнуты путем сушки композита [75]. [Pg.808] Покрытия из цементного состава имеют примерно те же свойства, что и натуральный камень, но при более низкой стоимости. У них более ровный вид… [Pg.78]
Столешницы, сделанные из твердых эпоксидных смесей, устойчивы практически к любым химическим воздействиям, но очень дороги. Они часто продаются со встроенным фартуком и изогнутым соединением, что упрощает очистку. Они намного легче обрабатываются стеклянной посудой, чем каменный или цементный состав.[Стр.79]
Последний этап в развитии цемента EBA представлен полимерными цементами. Брауэр Стэнсбери (1984b), воспользовавшись тем фактом, что жидкость EBA-HV не ингибирует полимеризацию винила, включил метакрилаты в цементную композицию. Задача состояла в том, чтобы получить материал, который затвердевает после смешивания как за счет полимеризации, так и за счет образования соли или хелата. [Pg.345]
Полимерная композиция для снижения потерь жидкости в буровых растворах и композициях для цементации скважин получается путем инициированной свободными радикалами полимеризации водорастворимого винилового мономера в водной суспензии лигнина, модифицированного лигнина, лигнита, коричневого цвета. уголь и модифицированный бурый уголь [705,1847].Виниловые мономеры могут представлять собой метакриловую кислоту, метакриламид, гидроксиэтилакрилат, гидроксипропилакрилат, винилацетат, метилвиниловый эфир, этилвиниловый эфир, N-метилметакриламид, N, N-диметилметакриламид, винилсульфонат и дополнительные AMPS. В этом процессе может происходить прививка к углям путем передачи цепи. [Pg.46]
Подобные сополимеры с N-винил-N-метилацетамидом в качестве сомономера были предложены для композиций гидравлического цемента [669]. Полимеры состоят из AMPS в количестве от 5 до 95%, винилакриламида в количестве от 5 до 95% и акриламида в количестве от 0 до 80%, все по весу.Полимеры эффективны при забойных температурах скважины от 200 ° до 500 ° F и не подвержены неблагоприятному воздействию рассола. Терполимеры с содержанием AMPS от 30 до 90 мольных процентов, стирола от 5 до 60 мольных процентов и остаточной акриловой кислоты также подходят для операций по цементированию скважин [253]. [Стр.50]
Статистический сополимер N-винилпирролидон / акриламид (от 0,05% до 5,0% по весу) используется для цементных композиций [371, 1076]. Кроме того, необходим сульфонатсодержащий диспергатор цемента. Добавка может использоваться в скважинах с забойной температурой от 80 ° до 300 ° F.Смесь присадок для снижения водоотдачи особенно эффективна при низких температурах, например, ниже 100 ° F, и в суспензиях, наполненных силикатом натрия. [Стр.51]
Добавление материалов с низкой плотностью снижает плотность цементной композиции. Эти добавки называют наполнителями, потому что они снижают потребность в ... [Pg.135]
Пеноцемент - это особый класс легких цементов. Содержание газа во вспененном цементе может составлять до 75% по объему. Стабильность пены достигается добавлением поверхностно-активных веществ, как показано в Таблице 10-9.Типичная пеноцементная композиция состоит из гидравлического цемента, водного латекса каучука в количестве до 45% от веса гидравлического цемента, латексного стабилизатора, пеногасителя, газа, пенообразователя и стабилизатора пены [ 359 362]. Применение вспененных высокотемпературных материалов на основе кальций-фосфатного цемента [257]. [Стр.139]
Дж. Ф. Барет, Б. Дарго, Ж. Вильяр и М. Мишо. Цементные композиции и применение таких композиций для цементирования нефтяных (или аналогичных) скважин. Патент CA 2207885, 1997.[Pg.355]
В. Барле-Гедар и П. Марой. Вяжущие композиции и их применение для цементирования нефтяных или аналогичных скважин. Патент WO 9901397, 1999. [Pg.356]
J. L. Boles и J. B. Boles. Составы и способы цементирования с использованием вторичного пенополистирола. Патент US 5736594, 1998. [Pg.360]
D. L. Bout и J. D. Childs. Составы и способы цементирования вспененных скважин. Патент US 5133409, 1992. [Pg.361]
B.G. Brake and J. Chatteiji. Добавка для снижения водоотдачи цементных композиций.Патент EP 595660, 1994. [Стр.362]
L. E. Brothers. Способ снижения потери жидкости в цементных композициях, содержащих значительные концентрации солей. Патент US 4640942, 1987. [Pg.363]
L.E. Brothers. Низкотемпературные цементные композиции и методы замедленного схватывания. Патент US 5472051, 1995. [Pg.363]
L. E. Brothers, D. D. Onan и R. L. Morgan. Цементные составы для скважин, содержащие частицы каучука, и способы цементирования подземных зон. Патент США 5779787,1998.[Pg.364]
Р. Карпентер и Д. Джонсон. Способ и цементно-буровой раствор цементный состав для цементирования ствола скважины. Патент WO 9748655, 1997. [Pg.368]
R. B. Carpenter, J. B. Bloys и D. L. Johnson. Цементный состав, содержащий синтетическую гекторитовую глину. Патент WO 9902464, 1999. [Стр.368]

. Композиции для цементирования - Большая химическая энциклопедия
Цементный клинкер Цемент-композиты Цементная медь Цементированный карбид ... [Pg.181] Промышленные отделочные системы применяются для самых разных оснований, большинство из которых металлические, но они также применяются для бумаги, дерева, древесных композитов, цементных изделий и пластмасс. Часто требуется высокое качество отделки, а также защита от ряда опасностей, таких как удары, истирание, изгиб или деформация, а также контакт с некоррозионными жидкостями.Может потребоваться устойчивость к погодным условиям. Системы наружной отделки и многие другие также необходимы для защиты металла от коррозии. [Pg.621]
C2A8H8, известный под своим минеральным названием стратлингит, а также как гидрат геленита, хорошо зарекомендовал себя как природный минерал, продукт гидратации некоторых типов композитных цементов и лабораторный продукт. Его кристаллические данные ... [Pg.174]
CjAHg - единственная стабильная тройная фаза в системе CaO-AUOj H, 0 при обычных температурах, но ни она, ни какая-либо другая фаза гидрограната не образуется в качестве основного продукта гидратации типичных , современные портландцементы в этих условиях.Незначительные количества образуются из некоторых композитных цементов и, в слабокристаллическом состоянии, из портландцементов. В больших количествах использовались некоторые старые портландцементы, которые также относятся к обычным продуктам гидратации автоклавированных материалов на основе цемента. CjAHg образуется в реакции превращения гидратированных алюминатных цементов кальция (раздел 10.1). [Pg.182]
Исследования других материалов показывают, что MIP определяет распределение ширины входов в поры, а не самих пор (D34).Проникновение ртути может также укрупнить структуру пор, это означает только то, что при более высоких давлениях часть фольги геля смещается, так что некоторые поры расширяются и проникают внутрь, а соседние поры закрываются. Комбинированный результат этих процессов должен был бы дать более узкое распределение, чем существовавшее до начала внедрения, и значение пористости при максимальном давлении, которое соответствовало бы минимальной ширине поры до внедрения менее 3.5 нм. Эксперименты, в которых ртуть была удалена, а затем повторно введена, показали, что структура портландцементных паст обычно не изменяется, хотя это происходит в пастах из композитных цементов (F35, D32), но не может показать, произошло ли необратимое изменение. произошло во время первого вторжения. [Pg.263]
Минеральные добавки в широком смысле можно отнести к пуццолановым материалам или латентным гидравлическим цементам. Ни один из типов не вступает в значительную реакцию с водой при обычных температурах в отсутствие других веществ.Пуццолановые материалы с высоким содержанием SiO2, а часто и AI2O3, и низким содержанием CaO, они достаточно реакционноспособны, чтобы их смеси с водой и CaO производили C-S-H при обычных температурах и тем самым действовали как гидравлические цементы. Если они содержат AI2O3, образуются также гидраты алюмината кальция или алюмината силиката. Поскольку в них мало CaO, этот компонент должен поставляться в стехиометрическом количестве. В композитном цементе он обеспечивается портландцементом за счет снижения образования CH и Ca / Si... [Pg.276]
Пригодность шлака для использования в композитном цементе в первую очередь зависит от его реакционной способности, хотя следует также учитывать измельчаемость и содержание воды и нежелательных компонентов, особенно хлоридов. Реакционная способность наиболее очевидно зависит от насыпного состава, содержания стекла и тонкости помола, хотя это, вероятно, не единственные факторы, и отношения с составом и содержанием стекла сложны. [Pg.279]
Для любых заданных условий сушки расчетное содержание воды ниже, а пористость выше, чем у чистых портландцементных паст, и это, по-видимому, верно для разной степени композитных цементов в целом.Экспериментальные наблюдения подтверждают этот вывод. Неиспаряющееся содержание воды в пастах двухлетней давности с соотношением масс / с 0,5 обычно снижается при содержании шлака с примерно 23% для чистых портландцементов до 10 13 дюймов для цементов с 90% шлака (C42). пасты, к которой относится таблица 9.4, наблюдаемое содержание неиспариваемой воды составляло 17,7% (h59). Пористость и ее связь с физическими свойствами обсуждаются в разделе 9.7. [Pg.287]
Uchikawa (UI7) рассмотрел химический состав гидратации ПФА и другие композитные цементы.Цементы PFA отличаются от чистых портландцементов, в частности (i) скоростью гидратации клинкерных фаз, (ii) содержанием CH, которое снижается как за счет разбавления клинкера pfa, так и за счет пуццолановой реакции, (iii) составом продукты гидратации клинкера и (iv) образование продуктов гидратации из ПЖК. Два последних аспекта нельзя полностью разделить. [Стр.293]
Рис. 9.4 Степени реакции pfa с низким содержанием CaO в пастах портландцементов, гидратированных при 15-25 ° C.Цифры против точек данных обозначают кг прореагировавшего ПФА на 100 кг композитного цемента при указанном возрасте и процентном содержании ПФА в композиционном цементе. Кривые равного количества реактивной дуги pfa основаны на наиболее типичных результатах. Источники данных Cl (K45, K47) O (T44) (UI9.UI7)) (C43) (DI2).

Соотношение вода / цемент / ПФА = 0,5 0,72 0,28. прореагировавшее стекло pfa = 6,0%, содержание CH = 13%, оба относятся к воспламененной массе композитного цемента, pfa HP = продукт на месте из Pfa.Fe HP = продукт типа гидрограната из ферритной фазы. Mg HP = фаза типа гидротальцита, исключая любые присутствующие в pfa HP. Pfa res. = непрореагировавший не стекловидный материал из Pfa. Остальные компоненты в основном C и PjO. Другие фазы в основном нерастворимые остатки и щелочи, присутствующие в продуктах или адсорбированные на них, или содержащиеся в пористом растворе. Расхождения в итогах возникают из-за округления (T5). [Стр.301] Композиционные цементы могут содержать минеральные добавки, отличные от добавок с пуццолановыми или скрытыми гидравлическими свойствами.Regourd (R34) рассмотрел вопрос об использовании молотого известняка, который широко используется во Франции в пропорциях до 27%. Используемые известняки состоят в основном из кальцита с меньшими долями кварца или аморфного кремнезема, а иногда и из доломита. В них должно быть мало глинистых минералов и органических веществ из-за их влияния на потребность в воде и условия окружающей среды соответственно. Пики XRD кальцита несколько уширены, что указывает либо на небольшой размер кристаллитов, либо на беспорядок, либо оба ИК-спектра подтверждают наличие беспорядка.[Pg.312]
Исследования пористой структуры паст композитных цементов представили ... [Pg.312]

.
Смотрите также

Как сделать олифу
Жасмин кустарник посадка и уход размножение
Крыльцо частного дома полукругом
Для чего нужен алебастр и как им пользоваться
Поручни на пандус
Цементный раствор это
Сколько сохнут флизелиновые обои после поклейки
Как вычислить общую площадь
Столик туалетный высота
Какой расход жидких обоев
Как сплести из резинок на станке}

Химический состав цемента

из чего состоит и как его производят

Основные характеристики цемента

Типы продукции по сфере использования

Исходные материалы для приготовления

Как готовят цемент на производстве

Как сделать цемент в домашних условиях

Как сделать цементный раствор

Состав цемента: характеристики и свойства цемента

Сырье для изготовления цемента

Химические составы в процентах некоторых типов цементов

Что такое цементный клинкер?

Технологии производства цемента

Производство бесклинкерного цемента

Основное оборудование для изготовления цемента

Типы цемента и сферы их использования

Химический состав цемента

Химический состав цемента | Строим вместе дом.com

Из чего делают цемент - ингредиенты для смеси

История цемента

Химический состав

Портландцемент

Сульфатостойкий

Пуццолановый

Глиноземистый

Кислотоупорный

Пластифицированный

Шлакоцемент

Свойства и характеристики

Что означает марка

Как определить марку

Применение разных марок

ХиМиК.ru - ЦЕМЕНТЫ - Химическая энциклопедия

цемент | Определение, состав, производство, история и факты

Применение цемента

Состав цементов - Большая химическая энциклопедия

Как производится цемент

Состав и классификация цемента - PetroWiki

Дозировка материалов

Классификация цемента

Классификация API

Класс A

Класс B

Класс C

Класс G

Класс H

Свойства цемента, указанные в спецификации API

Ссылки

См. Также

Интересные статьи в OnePetro

Внешние ссылки

Категория

Состав цемента - Big Chemical Encyclopedia

Композиции для цементирования - Большая химическая энциклопедия

Смотрите также

Сделать заказ

Продукция