Цементы

Лучшие вяжущие гидравлические вещества, твердеющие как на воздухе, так и в воде. Схватываются они не очень быстро и твердеют довольно длительное время (обычно в течение 28 суток). Начало схватывания должно наступать не ранее 45 мин., конец — не позднее 12 ч. после затворения теста.

Применяют для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, приготовления строительных растворов высокой прочности. Различают портландцемент, пластифицированный портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент. Все эти цементы имеют различные марки:

портландцемент имеет марки «400», «500», «550» и «600», быстротвердеющий портландцемент — «400» и «500»;

шлакопортландцемент — «300», «400» и «500»; быстротвердеющий шлакопортландцемент — «400».

Марка цемента определяется так. Готовят раствор из одной части цемента, например марки «300», и трех частей специально подобранного песка. Выдерживают его в нормальных условиях 28 суток, после чего он должен выдерживать нагрузку на сжатие не менее 300 кг на 1 см. Кроме цементов промышленность выпускает и другие вяжущие вещества.

Для изготовления цемента сначала добывают известняк и глину из карьеров. Известняк (приблизительно 75% количества) измельчают и тщательно перемешивают с глиной (примерно 25% смеси). Дозировка исходных материалов является чрезвычайно трудным процессом, так как содержание извести должно отвечать заданному количеству с точностью до 0,1%.

Эти соотношения определяются понятиями «известковый», «кремнистый» и «глиноземистый» модули. Поскольку химический состав исходных материалов в зависимости от геологического происхождения колеблется, легко понять, как сложно поддерживать постоянство модулей. На современных цементных заводах применяется управление с помощью ЭВМ в комбинации с автоматическими методами анализа.

Правильно составленный шлам, подготовленный согласно избранной технологии (сухой или мокрый метод), вводится во вращающуюся печь (длиной до 200 м и диаметром до 2—7 м) и обжигается при температуре около 1450°C — температуре спекания. При этой температуре материал начинает оплавляться (спекаться), он покидает печь в виде более или менее крупных комьев клинкера (называемого иногда и портландцементным клинкером). Происходит обжиг.

В результате этих реакций образуются клинкерные материалы. Полученный обжигом клинкер измельчается с небольшой добавкой гипса (максимум 6%). Размер зерен цемента лежит в пределах от 1 до 100 мкм. Его лучше иллюстрировать понятием «удельная поверхность». Если просуммировать площадь поверхности зёрен в одном грамме цемента, то в зависимости от толщины помола цемента получатся значения от 2000 до 5000 см² (0,2—0,5 м²). Преобладающая часть цемента в специальных емкостях перевозится автомобильным или железнодорожным транспортом. Все перегрузки производятся пневматическим способом. Меньшая часть цементной продукции доставляется во влаго- и разрывостойких бумажных мешках. Хранится цемент на стройках преимущественно в силосах.

Цемент от длительного хранения теряет много в прочности.