Из чего производят цементные смеси?

Цемент считается одним из самых необходимых стройматериалов. Из чего делают цемент, во многом зависит от технологии и места производства.

В результате смешивания всех минеральных компонентов, образуется смесь, которая по мере застывания постепенно изменяет свои свойства, становится очень прочной и твердой.

Минеральное сырье, применяемое при производстве цемента

Основное вещество для производства этого стройматериала — это так называемый клинкер, получаемый в результате обжига минерального сырья.

Этот стройматериал добывают или изготавливают искусственно. В качестве сырья могут выступать карбонаты и глинистые породы.

К глинистым породам относятся:

• глина — это смесь нескольких минеральных компонентов, при увлажнении становится очень пластичной;
• сланец глинистый обладает свойством расслаиваться на тонкие пластинки; по сравнению с глиной он более прочный, содержит меньше влаги;
• суглинок отличается от глины наличием пыли и большого количества частичек песка;
• лессовидный суглинок — переходный материал между суглинком и лессом;

Глинистая почва обладает одним полезным свойством: когда в раствор добавляют воду, она разбухает и становится более мягкой. Это свойство очень важно при изготовлении цемента.

Разные виды глины обладают неодинаковыми свойствами. В суглинке содержится много песка. Сланец глинистый отличается большей твердостью и невысокой влажностью. Материал такого вида состоит из отдельных пластинок. В состав лессовидного суглинка входит кварц или другие материалы. Он имеет более пористую структуру.

Еще одна группа — карбонатные породы.

В нее входят:

• мергель — вещество, представляющее собой промежуточную форму между глиной и известняком; структура мергеля различается в зависимости от объема примесей глины;
• мел — наиболее широко используемый материал для производства;
• известняк;
• доломитовые, известняковые и др.

В зависимости от того, из чего делают цемент, каков состав минерального сырья, каковы его свойства, качество готового вяжущего вещества будет различным.

Так, замечено, что для изготовления материала не подходит кристаллическое сырье, потому что при воздействии температуры во время обжига начинается взаимодействие с другими компонентами.

Лучше всего для изготовления стройматериала подходит мел, потому что не составляет труда его измельчить. Стройматериал из мергеля идеально подходит для возведения печей.

Разновидности стройматериала в зависимости от сырья, используемого при производстве

Вид цемента зависит от его состава. В зависимости от основного материала различают:

1. Романцемент. Основное вещество — белит. На данный момент этот вид цемента не производится, а потому встречается крайне редко.
2. Глиноземистый — такой цемент изготавливают на основе Al2O3.
3. Портландцемент. На сегодняшний день — самый распространенный вид цемента. В основе портландцемента такое вещество, как клинкер портландцементный. Такой материал получают путем измельчения клинкера, добавок и гипса. От свойств клинкера и тонкости измельчения зависят прочностные качества готового портландцемента. Одно из основных свойств портландцемента: он твердеет при взаимодействии с водой. Состав портландцемента: 60% извести, 5% алюминия и 25% диоксида кремния. Оставшиеся 10% составляют разные добавки.
4. Кислотоупорный цемент изготавливают из кварцевого песка и кремнефтористого натрия. Замешивают вяжущее вещество на растворе жидкого стекла.
5. Магнезиальный, или цемент Сореля. Основное вещество — магнезит. Цемент замешивают на водном растворе с добавлением солей.

Существует еще одна разновидность цемента — смешанная. Эта разновидность изготавливается из цемента любого вида с добавлением вяжущих материалов.

Минеральные добавки и оксиды

Кроме основного вещества, в состав материала входят различные добавки, соответствующие стандартам изготовления. При наличии 15% добавок технические характеристики субстанции претерпевают незначительные изменения.

В качестве дополнительных компонентов чаще всего используют гипс, фосфогипс, флюорит, апатит, натрий и т.д.

Оксиды добавляют в состав раствора, чтобы улучшить качество готового материала.

В производстве материала используются:

1. Оксид железа.
   Содержание невелико, менее 25%. Это объясняется тем, что оксид железа снижает огнеупорные качества готового материала.
2. Оксид алюминия, напротив, повышает огнеупорные свойства.
   Этот оксид добавляют в большом количестве, обычно его доля составляет не менее 60% в материале хорошего качества.
3. Оксид кальция добавляют для придания прочности цементному раствору.
   В зависимости от объема оксида кальция цемент бывает малоизвестковым (менее 40%) и высокоизвестковым (40% и более).
4. Оксид кремния (не более 10%).
5. Оксид магния в незначительном количестве (не более 2%).

Добавления оксида хрома по возможности стараются избегать, так как это вещество негативно сказывается на показателе химической реактивности материала.

К крупным добавкам относятся щебень и гравий. Гравий получают из самых твердых горных пород (базальта, некоторых видов известняка, гранита). Для изготовления щебня берут обломки, имеющие круглую форму (или близкую к таковой).

Размер обломков не должен превышать 7,7 см. Гравий может быть горным, овражным, речным или морским. Последние два вида практически не имеют примесей, тогда как в горном достаточно много пыли, сернистых соединений, глины.

Щебень — материал, который изготавливают из обломков горных пород размером не более 7 см. Щебень лучше, чем гравий, «схватывается» с цементом. Он образует основу бетона.

Чтобы готовый материал был достаточно высокого качества, в его составе не должно быть вредных примесей и пыли.

Заполнитель материала не должен химически взаимодействовать с другими компонентами.