Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Цемент



План:


Введення

Розчин цементу перевантажують до візка

Цемент ( лат. caementum - "Щебінь, бита камінь") - штучне неорганічне в'язка речовина, як правило, гідравлічне, один з основних будівельних матеріалів. При замішуванні водою, водними розчинами солей та іншими рідинами утворює пластичну масу, яка потім твердне і перетворюється в камневидное тіло. В основному використовується для виготовлення бетону і будівельних розчинів.

Цемент принципово відрізняється від інших мінеральних в'яжучих ( гіпсу, повітряної і гідравлічної вапна), які твердіють тільки на повітрі.


1. Історичні відомості

Заміс

Римляни підмішували до вапна певні матеріали для додання їй гідравлічних властивостей. Це були:

  • пуцолани (відкладення вулканічного попелу Везувію);
  • подрібнені або подрібнені цеглу;
  • трас, який вони знайшли в районі м. Ейфеля (затверділі відкладення вулканічного попелу).

Незважаючи на відмінності, всі ці матеріали містять у своєму складі оксиди : діоксид кремнію SiO 2 ( кварц або кремнекислота), оксид алюмінію Al 2 O 3 ( глинозем), оксид заліза Fe 2 O 3 - і викликають взаємодію з ними вапна; при цьому відбувається приєднання води ( гідратація) з утворенням в першу чергу сполук з кремнеземом. В результаті кристалізуються нерозчинні гідросилікати кальцію. У середні століття було випадково виявлено, що продукти випалу забруднених глиною вапняків по водостійкості не поступаються римським пуцолановий сумішей і навіть перевершують їх.

Розчинозмішувач для підземних бетонних робіт

Після цього почався віковий період посиленого експериментування. При цьому основну увагу було звернено на розробку спеціальних родовищ вапняку і глини, на оптимальне співвідношення цих компонентів і добавку нових. Тільки після 1844 прийшли до висновку, що, крім точного співвідношення компонентів сировинної суміші, перш за все необхідна висока температура випалення (порядку 1450 С, 1700 K) для досягнення міцного з'єднання вапна з оксидами. Ці три оксиду після спікання з вапном визначають гідравлічні властивості, і їх називають оксидами, які зумовлюють гидравлічні (факторами гидравлічні).

Цемент виходить при нагріванні гашеного вапна і глини або інших матеріалів подібного валового складу і достатньої активності до температури 1450 С. Відбувається часткове плавлення, і утворюються гранули клінкеру. Для отримання цементу клінкер перемішують з кількома відсотками гіпсу і тонко перемелюють. Гіпс управляє швидкістю схоплювання; його можна частково замінити іншими формами сульфату кальцію. Деякі технічні умови дозволяють додавати інші матеріали при помелі. Типовий клінкер має приблизний склад 67% СаО, 22% SiO 2, 5% Al 2 О 3, 3% Fe 2 O 3 і 3% інших компонентів і зазвичай містить чотири головні фази, звані Аліто, білить, алюмінатних фаза і алюмоферрітная фаза. У клінкері зазвичай присутні в невеликих кількостях і кілька інших фаз, таких як лужні сульфати і оксид кальцію.

Аліт є найбільш важливою складовою всіх звичайних цементних клінкерів; зміст його складає 50-70%. Це трехкальциевого силікат, Са 3 SiO 5, склад і структура якого модифіковані за рахунок розміщення в решітці сторонніх іонів, особливо Mg 2 +, Al 3 + і Fe 3 +. Аліт відносно швидко реагує з водою і в нормальних цементах з усіх фаз грає найважливішу роль в розвитку міцності; для 28-добової міцності внесок цієї фази особливо важливий.

Зміст Беліта для нормальних цементних клінкерів становить 15-30%. Це двукальціевий силікат Ca 2 SiO 4, модифікований введенням в структуру сторонніх іонів і зазвичай повністю або більшою частиною присутній у вигляді β-модифікації. Білить повільно реагує з водою, таким чином слабо впливаючи на міцність протягом перших 28 діб, але істотно збільшує міцність в більш пізні терміни. Через рік міцності чистого Аліта і чистого Беліта в порівнянних умовах приблизно однакові.

Зміст алюмінатний фази становить 5-10% для більшості нормальних цементних клінкерів. Це трехкальциевого алюмінат Са 3 Al 2 O 6, істотно змінений за складом, а іноді і за структурою, за рахунок сторонніх іонів, особливо Si 4, ​​Fe 3 +, Na + і К +. Алюмінатних фаза швидко реагує з водою і може викликати небажане швидке схоплювання, якщо не додано контролюючий схоплювання агент, звичайно гіпс.

Феритної фаза становить 5-15% звичайного цементного клінкеру. Це - чотирьохкальцієвого алюмоферріт Ca 2 AlFeO 5, склад якого значно змінюється при зміні ставлення Al / Fe і розміщенні в структурі сторонніх іонів. Швидкість, з якою феритної фаза реагує з водою, може дещо варіювати через відмінності в складі або інших характеристиках, але, як правило, вона висока в початковий період і є проміжною між швидкостями для Аліта і Беліта в пізні терміни.

Видатний вчений хімік Шуляченко, Олексій Романович вважається батьком російської цементної промисловості.


2. Види цементу

По міцності цемент ділиться на марки, які визначаються головним чином межею міцності при стисненні половинок зразків-призм розміром 40 * 40 * 160 мм, виготовлених з розчину цементу складу 1 до 3 з кварцовим піском. Марки виражаються в числах 100-600 (як правило з кроком 100) позначає міцність при стисненні відповідно в 100-600 бар (тобто 10-60 МПа). Цемент з маркою 600 завдяки своїй міцності називається "військовим" або "фортифікаційною" і коштує помітно більше марки 500. Застосовується для будівництва військових об'єктів, таких як бункери, ракетні шахти і т.д.

Також по міцності в даний час цемент ділиться на класи. Основна відмінність класів від марок полягає в тому, що міцність виводиться не як середній показник, а вимагає не менше 95% забезпеченості (тобто 95 зразків з 100 повинні відповідати заявленому класу). Клас виражається в числах 30-60, які позначають міцність при стисненні (у МПа).

Найбільш широко поширеним є Портландцемент.


3. Сировина для виробництва

В основному, для виробництва цементу використовують деякі види вапняку і глини.

4. Світове виробництво цементу

У 2002 році світове виробництво цементу досягло 1,8 млрд. т. У трійку найбільших виробників увійшли Китай (704 млн. тонн), Індія (100 млн. тонн), і США (91 млн. тонн) .

Ціна на цемент на європейських біржах складає близько 100 $ за тонну. Ціни на цемент в Китаї становлять близько 40 $ за тонну. Більшість біржових угод з цементом в Росії на 2010 рік здійснюється на Московській фондовій біржі.

Джерела

Райхель В., Конрад Д. Бетон: У 2-х ч. Ч. 1. Властивості. Проектування. Випробування. - М.: М.: Стройиздат, 1979. С. 33.Пер. з нім. / Под ред. В. Б. Ратинова.



Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru