Обычный портландцемент содержит различные ингредиенты в разных пропорциях. Каждый ингредиент придает цементу различные свойства. Чтобы получить цемент хорошего качества, мы должны знать пропорции, функции и ограничения различных ингредиентов цемента.
Пропорции ингредиентов цемента
Различные ингредиенты цемента и их пропорции выглядят следующим образом:
Пропорции ингредиентов цемента
Функции и ограничения ингредиентов цемента
1.известь (CaO)
Известь или оксид кальция является наиболее важным ингредиентом цемента. В цементе содержится от 60 до 67% извести. Ее получают из известняка, мела, сланца и т.д. Достаточное количество извести в цементе способствует образованию силикатов и алюминатов кальция.
Если известь добавляется в избыточном количестве, цемент становится непрочным, происходит расширение и разрушение цемента.
Если содержание извести ниже минимального требования, прочность цемента снижается, а также уменьшается время схватывания цемента.
Порошкообразная известь
2.Кремнезем (SiO2)
Кремнезем или диоксид кремния занимает второе место в составе цемента, составляя от 17 до 25%. Кремнезем можно получить из песка, аргиллитовой породы и т.д. Достаточное количество кремнезема способствует образованию дикальциевого и трикальциевого силикатов, которые придают прочность цементу.
Избыток кремнезема в цементе увеличивает прочность цемента, но в то же время увеличивается время схватывания цемента.
Кремнеземистый дым
3.Глинозем (Al2O3)
Глинозем в цементе присутствует в виде оксида алюминия. Содержание глинозема в цементе должно составлять от 3 до 8%. Его получают из бокситов, глиноземсодержащих глин и т.д. Глинозем придает цементу свойство быстрого схватывания.
Обычно для получения цемента требуемого качества требуется высокая температура. Но глинозем при добавлении к ингредиентам цемента ведет себя как флюс и снижает температуру схватывания, что в итоге ослабляет цемент. Поэтому для поддержания высокой температуры глинозем не следует использовать в избыточном количестве.
Глинозем
4.Оксид железа (Fe2O3)
Количество оксида железа в цементе колеблется от 0,5 до 6%. Его можно получить из летучей золы, железной руды, железного лома и т.д. Основная функция оксида железа – придать цвет цементу.
При высоких температурах оксид железа образует трикальциевый алюмоферрит, вступая в реакцию с алюминием и кальцием. Полученный продукт придает цементу прочность и твердость.
Пигмент из оксида железа
5.магнезия (MgO)
Цемент содержит магнезию или оксид магния в количестве от 0,1 до 3%. Магнезия в цементе в небольших количествах придает цементу твердость и цвет.
Если ее содержание превышает 3%, цемент становится непрочным, а также снижается его прочность.
Оксид магния
6.сульфат кальция (CaSO4)
Сульфат кальция присутствует в цементе в виде гипса. Он встречается вместе с известняком. Его содержание колеблется от 1 до 3%.
Функция сульфата кальция в цементе заключается в увеличении начального времени схватывания цемента.
Гипсовый порошок
7.Сера (SO3)
Сера или триоксид серы в цементе составляет от 1 до 3%. Ее функция заключается в том, чтобы сделать цемент прочным. Если ее количество избыточно, цемент становится непрочным.
Триоксид серы
8. Щелочи
Щелочи, такие как сода и поташ, присутствуют в цементе в количестве от 0,1 до 1%. В процессе производства цемента большая часть щелочей уносится дымовыми газами при нагревании. Таким образом, цемент содержит очень небольшое количество щелочей.
Если содержание щелочей превышает 1%, то это вызывает ряд проблем, таких как щелочная агрегатная реакция, эффлоресценция, окрашивание и т.д.
Эффлоресценция из-за избытка щелочи
Читайте далее:- Как определить твердость строительных материалов?.
- Обычный портландцемент – состав, свойства, виды и применение.
- Строительная известь – свойства извести, преимущества и применение в строительстве.
- Каковы виды и применение извести в строительстве?.
- Производство цемента – материалы и процесс производства портландцемента.
- Ухудшение состояния бетона в результате катионообменных реакций.
- Летучая зола – свойства, виды, механизм и применение.