Бетон химический состав: Формула бетона химическая

Состав бетона и смесей

Главная » Общие сведения о бетоне » Состав бетона

Срок службы и максимально допустимая нагрузка для изделий из бетона определяются соотношением компонентов цементной смеси. Несомненную роль играют степень уплотнения бетона, качества материалов и условий выдерживания бетона, но дозировка материалов на замес бетономешалки также играет первостепенное значение.

При производстве бетона в заводских условиях, составлением рецептуры бетона занимается специальная лаборатория. При этом проводится тщательное изучение всех компонентов. Песок может иметь различный удельный вес, пустотность, объемную массу, зерновой состав и модуль крупности, процент содержания глинистых частиц и органических примесей. Характеристиками щебня являются прочность, объемная масса, загрязненность, объем пустот, содержание пластинчатых и игловатых зерен. Для цемента определяющими факторами являются удельная поверхность и удельный вес, сроки начала и окончания схватывания, а также активность. Вода определяется по своему химическому составу, жёсткости, наличию органических примесей. Характеристиками бетонной смеси являются объемная масса, прочность, подвижность, водонепроницаемость и водоотделение.

Если есть такая возможность, готовый бетон лучше всего заказывать на заводе, откуда продукция доставляется на строительную площадку в специальных автобетоносмесителях. Таким образом, можно получить идеально подобранный для данных условий состав бетона, исключая попадение в состав осадков и посторонних компонентов, расслоения состава на фракции.

Соотношение компонентов бетона


(цемент марки М 500, песок, щебень)









Марка бетонаМасса компонентов, Ц:П:Щ, (кг)Объём компонентов на 10 л раствора, П:Щ, (л)Объём бетона из 10 л. цемента, (л)
1001 : 5,8 : 8,153 : 7190
1501 : 4,5 : 6,640 : 5873
2001 : 3,5 : 5,632 : 4962
2501 : 2,6 : 4,524 : 3950
3001 : 2,4 : 4,322 : 3747
4001 : 1,6 : 3,214 : 2836
4501 : 1,4 : 2,912 : 2532

 

Составление точной рецептуры «на глаз» невозможно. При строительстве небольшого масштаба, технических или сельскохозяйственных построек изготовление бетонной смеси допустимо, но для возведения жилых помещений, при залитии фундамента и для других технологических операций лучше использовать бетонную смесь, составленную специалистами.

Состав бетона – Бетон в Домодедово

Бетон используется для строительства зданий, дорог, плотин и сооружений особого назначения. Именно поэтому так важно уделять особое внимание составу материала. От качества компонентов, а также от соблюдения всех пропорций во время приготовления раствора зависит долговечность готового объекта. Не менее важным является следование определенной последовательности действий во время замешивания, разливки по формам и высыхания монолита.

Ингредиенты бетонной смеси

Бетон производят на основе нескольких компонентов: цемента, воды, заполнителя и песка. Дополнительно могут вводиться пластификаторы и другие улучшающие свойства готовых изделий примеси. Пропорции рассчитываются исходя из объема и марки цемента, так как он является ключевым в формуле. Иногда достаточно применить вяжущее вещество М400, а в некоторых случаях подойдет только М500.

Существует общепринятая формула – базовое соотношение компонентов, придерживаясь которой легко подготовить раствор высочайшего качества. Выглядит это соотношение следующим образом: Ц:П:Щ:В = 1:3:5:0,5. Расшифровать его можно так: при имеющихся 100 кг цемента потребуется 300 кг песка, 500 кг крупного щебня и всего 50 л воды.

По этой формуле можно без особого труда определить количество всех добавок при любом исходном количестве цемента. Лучше доверять подобные расчеты профессионалам, однако при проведении несложных работ можно справиться своими силами.

Разновидности бетона

На строительном рынке представлено несколько типов бетона. Легкие варианты (маркировка М200 и ниже) подходят только для черновых, подготовительных мероприятий. Из М100, как правило, делают основание для будущего фундамента зданий или кладут их под монолитные плиты. Также он пользуется спросом в дорожном строительстве.

При этом из-за предъявления невысоких требований к заполнителям продукт имеет довольно низкие показатели устойчивости к воздействию влаги и может выдержать не более 50 циклов заморозки. М200 является самым часто применяемым бетоном, он считается достаточно морозостойким и водонепроницаемым. Для улучшения свойств и продления срока службы в состав могут вводиться пластификаторы и другие вещества.

Это прекрасное решение для заливки фундамента ленточного типа, а также для устройства стяжек, перекрытий и полов. М400 более прочный, он незаменим при возведении мастерских, гаражных комплексов, производственных цехов и других сооружений, испытывающих постоянную нагрузку.

Приготовление

Если предстоит выполнение большого объема работ, рекомендуется заказать бетон промышленного производства. Использование специального оборудования для его замешивания гарантирует однородность структуры, поэтому в безупречном качестве материала сомнений не будет. Конечно, приготовить бетон можно самостоятельно, то есть вручную, мастера разработали понятную абсолютно каждому схему действий.

Первый этап предполагает тщательное соединение песка и бетона до получения однородной массы одного оттенка. Далее засыпают щебень и только потом заливают воду. Существует и альтернативная последовательность: в воду засыпается цемент и только потом песок и вещество-заполнитель.

Таким образом, можно сделать вывод, что в составе бетона нет никаких секретных компонентов. Приготовить его можно без привлечения специалистов, однако это стоит делать лишь при малых объемах работы. Сделать раствор более однородным поможет вибратор. Если предстоит залить фундамент, лучше обратиться к опытным людям, имеющим в своем распоряжении мощное оборудование.

Химический состав цемента и функции ингредиентов, присутствующих в цементе

Химический состав цемента и функции ингредиентов для цемента обсуждаются здесь.

Химический состав цемента зависит от сырья, используемого при производстве цемента. Этими сырьевыми материалами являются известь, кремнезем, глинозем и оксид железа.

Содержание

  1. Каков химический состав цемента?
  2. Химический состав цемента и функции ингредиентов
    • Химический состав цемента с процентным содержанием
    • Функции химических соединений, присутствующих в цементе
  3. Основные соединения цемента
    • Основные соединения цемента, их общее название и приблизительный диапазон массы
    • Оксидный состав и соответствующий OPC состав Bogue’s Compounds —
    • Bogue’s Compounds
      • Трехкальциевый силикат
      • Двухкальциевый силикат
      • Трехкальциевый алюминат
      • Тетракальция алюминоферит
      • Тепловая гидратация компонентов цемента
  4. Незначительные соединения цемента
    • Важность щелочи в цементе
    • IS: 269 – 1989
    • Важные замечания по изменению свойств цемента –
    • Микроструктура цементного состава
    • Ключевой вывод
    • Часто задаваемые вопросы

Каков химический состав цемента?

При высоких температурах сырье вступает в реакцию друг с другом в печи. Молекулярный состав реструктурируется в печи путем прокаливания. В результате образуется ряд сложных химических соединений.

После этого достигается состояние химического равновесия за исключением небольшого остатка несвязанной извести. Это связано с тем, что известь не успевает прореагировать. Но при охлаждении равновесие не сохраняется. И эта скорость охлаждения влияет на степень кристаллизации.

Глинозем и железо производят алюминат трикальция и алюминат тетракальция. Глинозем и железо снижают температуру с 2000°C до 1350°C (от 3500°F до 2500°F).

Вышеупомянутое снижение температуры требуется для образования трехкальциевого силиката. В противном случае для снижения температуры потребовалась бы энергия, и, следовательно, стоимость увеличилась бы.

Химический состав цемента и функции ингредиентов

В ходе реакции образуются оксиды сырья. Относительные пропорции этих оксидов наряду со скоростью охлаждения и тонкостью помола влияют на свойства цемента.

Химический состав цемента с процентом

Приблизительный химический состав цемента с таблицей в таблице ниже:

3

3

0105
Оксид процент диапазона

999 процент диапазона

999999

 процент

9999 процента

9999 процент

997 процент

997

 .

SIO 2 17-25
AL2O 3 3-8
FE 2 O 3

FE 2 O 3

FE 2 O

4 3

FE 2 O
FE 2 O
0.5-6
MgO 0.1-4
Na 2 O K 2 O P 2 O 5 0.4-1.3
SO 3 1. 3-3

Химический состав OPC

Функции химических соединений, присутствующих в цементе0002 Он контролирует прочность цемента

Недостаток CaO в цементе снижает прочность, а также время схватывания цемента.

Силикагель SiO 2

Придает прочность цементу.

Избыток кремнезема снижает схватывание цемента.

Оксид алюминия Al 2 O 3

Отвечает за быстрое схватывание цемента

Избыток оксида алюминия уменьшает прочность цемента

Оксид железа Fe 2 O 3

Это также помогает в характеристическом серого цвете. различные материалы

Оксид магния MgO

Придает цвет цементу

Также придает цементу твердость

Избыток оксида магния вызывает трещины в растворе и делает бетон непрочным.

Alkalis NA 2 O, K 2 O, P 2 O 2 O 2 O 2 O

  • 2 .

    Избыток щелочей вызывает высолы в бетоне

    Избыток щелочей может также привести к растрескиванию бетона

    Триоксид серы SO 3

    Триоксид серы придает прочность цементу.

    Основные соединения цемента

    Основные соединения цемента, образующиеся после обжига материалов в печи, образуют клинкер цемента. Эти соединения могут схватываться и затвердевать в присутствии воды.

    В основном их идентифицировал Бог. Следовательно, эти основные соединения также называют соединениями Бога.

    Основные соединения цемента, их общее название и приблизительный диапазон масс

    Название соединения Formula Abbreviation Common Name Usual Range by Weight
    Tricalcium silicate 3 CaO.SiO 2 C 3 S alite 45-60
    Dicalcium silicate 2 CaO.SiO 2 C 2 S belite 15-30
    Tricalcium aluminate 3 AL 2 O 3 .SIO 2 C 3 A— 6-12
    TETRACALCIML ALUMINOFOFINOFOFINOFINOFINOFFIRINFIRININFINTINAINININOFFIRININFIRIT. 2 O 3 C 4 AF феррит 6-8

    Соотношения основных четырех элементов цемента определяют.

    Оксидный состав типичного OPC и соответствующий состав соединений Bogue-

    . 0087 16,6

    . расчетное количество образовавшихся основных и второстепенных цементных соединений.

    Следовательно, производство цемента с установленным количеством определенного соединения требует тщательного контроля состава оксидов в сырье.

    Нерастворимый остаток

    Согласно BS EN 197-1 нерастворимый остаток не должен превышать 5 % от общей массы цемента с наполнителем.

    Потери при прокаливании

    Показывает степень карбонизации и гидратации свободной извести и свободной магнезии при контакте цемента с атмосферой. Указанные пределы потерь при воспламенении согласно ASTM C 150-05 и BS EN 197-1 следующие:

    Oxide Composition (%)
    CaO 63
    SiO 2 20
    Al2O 3 6
    Fe 2 O 3 3
    MgO 1.5
    Na 2 O K 2 O 1
    SO 3 2
    Другие 1
    Потеря на магнет 2 (объяснено ниже)
    ).

    Комплекс Бога Композиция (%)
    C 3 S 54
    C

    2

    1010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101015

    C 3 A 10,8
    C 4 AF 9.1
    Cement Type Loss on Ignition (in %)
    ASTM Type I Cement 3
    ASTM Type II Cement 3
    ASTM Type III Cement 3
    ASTM Type IV Cement 2. 5
    ASTM Type V Cement 3
    Cement with Filler material 5

    Bogue’s Compounds

    Химический состав цемента с процентным содержанием

    Четыре основных соединения цемента называются соединениями Бога.

    Трехкальциевый силикат

    • Считается лучшим вяжущим материалом.
    • Облегчает измельчение цементных клинкеров
    • Повышает устойчивость к замораживанию и оттаиванию
    • Поскольку гидратируется на ранней стадии, придает цементу раннюю прочность
    • Его гидратация и характер образовавшегося геля вызывают твердость цемент вместе с 7-дневной прочностью цемента
    • Увеличение его содержания сверх указанных пределов может значительно увеличить теплоту гидратации, а также увеличить растворимость цемента в воде фаза
    • Прочность набирается примерно через год
    • Обеспечивает устойчивость к химическому воздействию
    • Повышение его содержания затрудняет помол клинкеров, снижает раннюю прочность и теплоту гидратации
    • Через год вклад C 2 S в прочность и твердость почти равен вкладу C 3 S

    Вместе составляют 70-80 % цементных компаундов. Большая часть прочности цемента зависит только от этих двух соединений. При гидратации они дают C 3 S 2 H 3 и Ca(OH) 2 . Но C 3 S дает раннюю прочность, а C 2 S отвечает за предел прочности.

    Вклад цементных соединений в прочность цемента

    Трехкальциевый алюминат

    • Может быстро вступать в реакцию с водой
    • Вызывает мгновенное схватывание мелкоизмельченного клинкера за счет немедленного затвердевания цементного теста. Для предотвращения этого при помоле цемента добавляют 2-3 % гипса
    • . Это связано с первоначальным схватыванием, высокой теплотой гидратации и объемными изменениями; таким образом, он является причиной растрескивания
    • Увеличение его содержания снижает время схватывания, устойчивость к сульфатному воздействию, предельную прочность и теплоту гидратации

    Тетракальциевый алюминоферит

    • Он также отвечает за мгновенное схватывание цемента вместе с C 3 A, но выделяет меньше тепла.
    • Its cementing value is the least of all
    • Increasing its content reduces the strength 

    Heat of Hydration of Components of Cement

    Component Heat of Hydration (in J/ г)
    C 3 S 500
    C 2 S 260
    C 3 A 865
    C 4 AF 420

    Скорость гидратации чистых цементных компаундов

    Реакция теплоты гидратации цемента протекает с большей скоростью на ранней стадии и с меньшей скоростью после нее.

    Незначительные соединения цемента

    Помимо соединений Bogue, составляющих основную часть продукции, в печи также образуются некоторые второстепенные соединения.

    В цементе содержится довольно много второстепенных соединений, таких как CaSO 4 . 2H 2 O, MgO, TiO 2 , Mn 2 O 3 , K 90 5 9 Na 2 O и щелочи.

    Основные соединения играют важную роль в гидратации цемента. Чтобы знать, что такое гидратация цемента и как эти соединения помогают в наборе прочности бетона, Чтение гидратации цемента .

    Это не означает, что второстепенными соединениями можно пренебречь. На самом деле, термин «минорное соединение» относится к его количеству, а не к важности. Это можно понять по следующим примерам:

    Важность щелочей в цементе

    Наличие этих щелочей повышает рН до 13,5, что хорошо для защиты арматурной стали от коррозии.

    Щелочи реагируют с заполнителями в бетоне, что вызывает разрушение бетона. Это явление известно как реакция щелочного агрегата и отрицательно сказывается на прочности бетона.

    Значение гипса в цементе

    Большое значение имеет количество гипса, присутствующего в клинкере.

    Содержание гипса зависит от содержания C 3 A и содержания щелочи. Если C 3 A увеличивается, потребность в гипсе также увеличивается. (Увеличение C 3 A требуется, если также увеличивается тонкость помола цемента.)

    Но добавление гипса увеличивает характеристики расширения цемента и вызывает разрушение застывшего цементного теста.

    Таким образом, необходимо определить оптимальное содержание гипса. Его определяют по выделению теплоты гидратации. Обеспечивается желаемая скорость ранней реакции, так что небольшое количество C 3 A доступно для реакции даже после того, как весь гипс будет объединен.

    Химические требования к цементу OPC (цемент марки 33) в соответствии с IS: 269 – 1989

    Ниже приведены некоторые химические требования цемента OPC марки 33 согласно IS: 269-1989:

    1. Коэффициент насыщения известью представляет собой отношение процентного содержания извести к объему кремнезема, глинозема и оксида железа. Он не должен быть больше 1,02.

    2. Процент оксида оксида железа

    3.

    4.

    5.

    6.

    Важные пункты. Для изменения свойств цемента-

    . 1. Соотношение кремнезема, глинозема и оксида железа определяет скорость схватывания цементного теста.

    Соотношение = SiO2Al2O3+FE2O3

    2. Тепло гидратации может быть уменьшено на

    — Увеличение содержания кремнезема до 21 %

    — ограничивающее содержание охлаждения до 6 %

    — Ограничивающе

  • добавление пуццоланового материала, такого как летучая зола

    • 3. Стойкость к сульфатному воздействию может быть повышена путем0003

    – ограничение содержания железа до 4 %

    4. Добавление небольшого процента оксида железа в высококремнистое сырье облегчает его сжигание.

    Но избыток этого оксида железа приводит к образованию твердых клинкеров. Эти твердые клинкеры затем затрудняют измельчение.

    Оксид железа нейтрализует некоторые нежелательные свойства, возникающие из-за реакции извести с глиноземом. Кроме того, если известь сама по себе вступает в реакцию с оксидом железа, это вызывает нестабильность.

    Меры предосторожности при изменении состава сырья

    1. Ограничение содержания извести

    Количество извести не должно превышать определенного предела. В противном случае извести будет трудно сочетаться с другими составами. А известь останется в виде свободной извести в клинкере цемента.

    Свободная известь в клинкере задерживает гидратацию цемента и, таким образом, ухудшает его прочность.

    2. Ограничение содержания кремнезема

    Если вместо глинозема и оксида железа увеличить содержание кремнезема, цемент не будет плавиться должным образом. Образование цементных клинкеров также будет затруднено.

    Увеличение общего содержания глинозема и оксида железа способствует увеличению ранней прочности цемента.

    Микроструктура цементного состава

    С развитием науки и техники мы теперь можем распознавать микроструктуру цементного бетона до гидратации, а также после гидратации.

    Кристаллическая/аморфная структура гидратированного/негидратированного цемента может быть выявлена ​​

    • методами дифракции рентгеновских лучей
    • Рентгенофлуоресцентный метод
    • Под мощным электронным микроскопом с увеличением 50 000 или более

    СЭМ Изображение цементаОптический микроскоп Изображение цемента

    Ле Шателье и Торнебом наблюдали четыре различных типа кристаллов в тонких срезах цементных клинкеров. Эти четыре типа кристаллов были названы Торнебомом алитом, белитом, целитом и фелитом.

    Описание этих четырех кристаллов было похоже на описание основных компонентов Bogue. Следовательно, соединения Бога также упоминаются в литературе под этими названиями.

    Bogue’s Compound Tornebohm’s Name for Crystal
    C 3 S Alite
    C 2 S Belite
    C 3 A Целит
    C 4 AF Felite

    Key Take Away

    Сырье для цемента – оксид алюминия, оксид железа, оксид алюминия0003

    Chemical Composition of Cement with Percentage & Its Function –

    Oxide Percentage Range Function
    CaO 60-67 Controls strength gain of cement
    Контролирует прочность производимого цемента
    Дефицит — Уменьшает прочность и время схватывания
    SiO 2 17-25 Придает прочность цементу
    Избыток- уменьшает прочность цемента
    AL2O 3 3-8 Отвечает за быструю установку цемента
    .

    		 0,5-6 Придает цвет
    Облегчает сплавление различных материалов
    MgO 0,1-4 Придает цвет
    Придает твердость цементному раствору
    Избыток- Причина0990 Избыток- вызывает неосвязнясь в бетоне
    NA 2 O, K 2 O, P 2 O 5 0,4-1,3 ЭКССЕСА ALKALIPES APARESESESESESESESESESESESESE ЭТИКА ЭТИКА. трещины в бетоне
    СО 3 1,3-3 Придает прочность

    Вышеперечисленные оксиды, присутствующие в сырьевых комплексах, соединяются между собой при высоких температурах спекания и формообразования.

    Основные соединения цемента t-

    Основные соединения цемента были определены на основании работы Bogue. Поэтому их также называют соединениями Бога.

    • C 3 S — Tricalcium Silicate
    • C 2 S — Дикальный силикат
    • C 3 A — Трикалкюрный алюминат
    • C 4 AFRICALS ALUMININAINT
    • C 4 AF — TETRACALCIUME ALUMINIT гидратация цемента, что приводит к увеличению прочности цемента. Основные соединения включают около 90 % от общего количества цементных смесей.

      Второстепенные соединения цемента –

      Хотя процентное содержание второстепенных соединений в составе цемента меньше, они все же значительны.

      Второстепенные соединения в цементе включают CaSO 4 .2H 2 O, MgO, TiO 2 , Mn 2 O 3 , K 2

      Os

      Щелочи могут способствовать реакции щелочного агрегата в бетоне, что отрицательно сказывается на прочности бетона.

      Необходимо определить оптимальное содержание гипса, так как большее количество гипса вызывает характеристики расширения цемента, что приводит к нарушению затвердевшего цемента.

      IS: 269 -1989 : Было указано, что некоторые химические требования к цементу марки 33 для OPC. В этом коде указаны пределы для следующих факторов:

      • Известь до кремнезема, глинозема и оксида железа
      • Глинозем до оксида железа
      • Нерастворимый остаток
      • Магнезия
      • Содержание серы
      • Потери при прокаливании

      Изменение процентного содержания сырья должно производиться с осторожностью. В противном случае могут возникнуть неблагоприятные последствия.

      Избыток извести приводит к тому, что известь остается в свободном состоянии в клинкере, вызывая непрочность цемента.

      Избыток кремнезема затрудняет образование клинкеров.

      Микроструктура цемента –

      По мере развития науки и техники новые технологии помогают детально изучать микроструктуру цемента. Для этого можно использовать силовой электронный микроскоп с увеличением 50000 и более.

      Часто задаваемые вопросы

      Каков химический состав цемента?

      Химический состав цемента: Трехкальциевый силикат (С 3 S), двухкальциевый силикат (С 2 S), трехкальциевый ауминат (С 3 А) и четырехкальциевый алюминоферрит (С

      4 5 AF 90 форма) более 90 % химических составляющих цемента. Сульфат кальция (CaSO 4 .2H 2 O), оксид магния (MgO), оксид титана (TiO 2 ), оксид марганца (Mn 2 O 3 ), щелочи (K 2 O, Na 2 O, P 2 O 5 ) присутствуют в незначительных количествах в цементе.

      Химический состав цемента зависит от сырья, используемого в производстве цемента – извести, кремнезема, глинозема и оксида железа.

      В чем разница между цементом и бетоном?

      Цемент – материал, обладающий вяжущими свойствами. Цемент — это материал, используемый в бетоне вместе с заполнителями и водой.

      Дайте определение цементу.

      Цемент представляет собой мелкоизмельченный порошок, обладающий вяжущими свойствами, который при добавлении воды может образовывать пасту и набирать прочность.

      Как сделать цемент?

      Цемент можно производить путем смешивания водорослевых и кремнистых материалов в сухом или влажном виде на заводе с последующим измельчением их в мелкий порошок.

      Танудж Пармар

      Я Профессор Танудж Пармар, исполняющий обязанности доцента Государственного инженерного колледжа доктора С. и С. Ганди, Сурат. В настоящее время я работаю над кандидатской диссертацией. в области транспортного машиностроения.

      Изображение предоставлено: СЭМ-изображение цемента, изображение цемента под оптическим микроскопом.

      Химический состав цемента — Civil Bull

      by civilbull

      Содержание

      Что такое цемент?

      Цемент в основном представляет собой вещество, которое действует как связующее в бетоне. Цемент широко используется в строительстве. Интересно знать, что цемент является самым потребляемым материалом на земле после воды. В этой статье будет обсуждаться химический состав цементного сырья, что делает его вторым наиболее используемым продуктом.

      Рисунок 1: Цемент берет

      Химический состав сырья:

      Римский продукт, Цемент изготовлен из известняковых и глинистых материалов. Известняковые материалы представлены известняком или мелом, а глинистые – сланцами или глиной. Эти вещества дают главным образом известь, кремнезем, глинозем и окись железа.

      Относительная доля этих оксидов сильно влияет на свойства цемента. В дополнение к этим оксидам цемент также содержит небольшое количество магнезии, триоксида серы и щелочей.

      Рисунок 2: Основные ингредиенты цемента

      Мы наблюдали изменения в составе цемента на протяжении многих лет — требования людей вынуждают вносить изменения в процентное содержание оксидов цемента. Мы обсудим это позже в какой-нибудь другой статье. Здесь мы увидим состав портландцемента марки-33.

      Таблица 1.1 Ориентировочные пределы состава оксида обычного портландцемента0611 Состав CaO Контролирует прочность и плотность. Его недостаток снижает прочность и время схватывания 60–65 SiO2 Придает прочность. Его избыток вызывает медленное схватывание. 17–25 Al2O3 Отвечает за быструю настройку; если в избытке, это снижает силу. 3–8 Fe2O3 Придает цвет и способствует растворению различных ингредиентов 0,5–6 MgO Придает цвет и твердость. If in excess, it causes 0.5–4  Na 2 O + K 2 O cracks in mortar and concrete and unsoundness  0.5–1.3 SO 3 Делает цемент 1–2

      Функции ингредиентов цемента:

      1. Известь (CaO):

      Известь или оксид кальция является известковым и основным компонентом цемента с содержанием 60-65 %. Его получают из мела и известняка, и он придает прочность цементу. Достаточное количество извести требует внесения силиката и алюминатов кальция.

      Рисунок 3 : Известняк в цементе

      Увеличение содержания извести сверх определенного предела затрудняет смешивание с другими оксидами. Следовательно, в клинкере будет присутствовать свободная известь, которая расширяется при контакте бетона с влагой и вызывает непрочность цемента. С другой стороны, недостаток извести снижает прочность, а также вызывает быстрое схватывание цемента.

      2. Силикагель SiO

      2

      Это второй по величине компонент цемента, который получают из песка и глинистых пород. Достаточное количество кремнезема способствует образованию двухкальциевых и трехкальциевых силикатов, придающих прочность цементу.

      Рисунок 4 : Силикагель для цемента

      Для повышения водостойкости к сульфатам количество кремнезема увеличивается до 24 процентов, а количество комбинированного оксида алюминия и железа снижается до 4 процентов. Избыток кремнезема придает большую прочность, но в то же время вызывает медленное схватывание цемента.

      3. Глинозем Al

      2 O 3

      Глинозем или оксид алюминия получают из бокситов или глин, содержащих алюминий. Его процентный предел составляет от 3 до 8 процентов. Он обеспечивает быстрое схватывание цемента.

      Рисунок 5: Боксит для цемента

      Процесс производства цемента требует высокой температуры, но добавление глинозема снижает температуру печи. Это внезапное снижение температуры ослабляет цемент. По этой причине рекомендуется не использовать избыток глинозема.

      4. Оксид железа Fe

      2 O 3

      Оксид железа получают из железных руд или некоторого количества кремнезема. Его количество в цементе колеблется от 0,5 до 6%. Оксиды железа придают цвет цементу.

      Рисунок 6: Железная руда для цемента

      Оксид железа также способствует введению различных компонентов цемента. При более высоких температурах он соединяется с кальцием и алюминием, образуя алюмоферрит. Следовательно, он придает твердость и прочность цементу.

      5. Сульфат кальция (CaSO

      4. 2H 2 O)

      Сульфат кальция встречается вместе с известняком в виде гипса. Его дополнительно добавляют 2-3% в цементный клинкер при помоле. Увеличивает время схватывания, замедляет схватывание цемента. Если в цементе нет гипса, то цемент может показать мгновенное схватывание.

      Рисунок 7: Гипсовый порошок

      6. Магнезия (MgO)

      Магнезия присутствует в значительно меньшем количестве (от 0,1 до 3 %) в цементе. В небольших количествах он придает цвет и твердость цементу. Более 3 процентов вызывают трещины в бетоне или растворе.

      7. Сера или триоксид серы (SO

      3 )

      Сера или триоксид серы появляются при добавлении гипса во время помола клинкера. Небольшое количество 1-2% полезно для того, чтобы цемент звучал. Если его слишком много, цемент становится непрочным.

      8. Щелочи (Na

      2 0 + K 2 O)

      Это нежелательные продукты, присутствующие в сырье для производства цемента.