Чтобы лучше понимать свойства цемента, предлагаем разобраться с его составом и узнать, из чего и как делают этот универсальный строительный материал.
Начнем с определения. Словари сообщают нам, что название этого вещества произошло от латинского слова «caementium», что означает «битый камень». В Древнем Риме цемент получали, измельчая и перетирая мелкие осколки горных пород, отсюда и его название. Затем порошок смешивали с гашеной известью и использовали для скрепления каменной кладки. Чем же отличается современный строительный материал от того, который когда-то использовался для акведуков и пристаней?
Цемент — это гидравлическое вяжущее средство минерального происхождения. Такое сложное определение на деле означает несколько простых вещей. Во-первых, для приготовления цемента используется минеральное сырье, то есть горные породы. Во-вторых, он способен застывать под водой и не растворяться после твердения, в отличие от других минеральных составов (например, гипса). В третьих, исключительная вязкость цемента позволяет изготавливать на его основе различные строительные растворы, обладающие высокой прочностью. Из чего же делается цемент?
РЕКОМЕНДУЕМ ПО ТЕМЕ
- Что такое белый цемент:…
- Как сделать цемент в домашних условиях
Его составляющие:
- клинкер (сплав известняка и глины);
- минеральные добавки;
- гипс.
Каждый ингредиент мы будем рассматривать подробно, чтобы понять, какую роль он играет в готовой смеси.
Химический состав цемента
Итак, мы знаем, из чего состоит цемент, но за счет чего получают разные виды этого строительного материала? Дело в том, что свойства сортов цемента зависят от пропоций перечисленных компонентов, а также от различных минеральных добавок, влияющих на его химический состав.
Для примера рассмотрим составные части портландцемента, который более всего востребован в строительной промышленности:
- CaO — это формула оксида кальция, более известный нам как негашеная известь — его минимальная доля в цементе 62%;
- SiO2 – диоксид кремния или кремнезем — не менее 20%;
- Аl2O3 – оксид алюминия или глинозем — не менее 4%;
- Fe2O3 — оксид железа, магнитный железняк — 2%;
- MgO — оксид магния или жженая магнезия — 1%.
Оставшаяся процентная доля — это дополнительные присадки, которые вводятся в состав цемента для достижения требуемых характеристик.
Таким образом, точную химическую формулу цемента вывести не удается, ведь существуют разные сорта и марки этого материала, которые отличаются друг от друга по составу. Поэтому более важной информацией о цементной смеси является список минералов, которые туда входят.
Теперь вернемся к основным компонентам цемента и рассмотрим их более детально:
Клинкер — основной ингредиент при производстве любого цемента. Это смесь известняка и глины, взятых в пропорции 3:1. Именно такое соотношение дает нужную прочность готовому материалу. Сырье нагревают при температуры почти 15000 до тех пор, пока оно не начнет плавиться и образовывать отдельные частицы. Диаметр этих гранул — от 1 до 6 см. Они содержат около 5% глинозема и 3% оксида железа. Клинкерные частицы для дальнейшей обработки дробятся в мельчайшую пыль;
Гипс — компонент, влияющий на скорость твердения цемента, а также на его прочность, усадку. Максимальное содержание гипса в цементной смеси — 6%.
Дополнительные вещества, с помощью которых получают разные сорта и модификации цемента.
Среди смесей можно выделить несколько наиболее известных и востребованных в разных областях строительства.
Портландцемент
Это цемент на клинкерной основе с добавлением силикатов кальция и других веществ. Используется для изготовления бетона и железобетона разной скорости твердения.
Сульфатостойкий
Главная характеристика этого вида — стойкость к воздействию кислот, солей, других химических соединений. Из бетона на основе сульфатостойкого цемента можно, например, отливать сваи для различных построек. Их не будут разрушать грунтовые воды, агрессивные элементы почвы. Мосты, насосные станции, септики, водозаборные сооружения также строят с помощью сульфатостойких смесей.
