Абстрактен цимент

Цимент (лат. кементум - "трошен камък, счупен камък") - изкуствено неорганично свързващо вещество, обикновено хидравлично, един от основните строителни материали. Когато се смесва с вода, водни разтвори на соли и други течности, той образува пластмасова маса, която след това се втвърдява и се превръща в подобно на камък тяло. Използва се главно за производство на бетон и строителни разтвори.

Циментът е коренно различен от другите минерални свързващи вещества (гипс, въздух и хидравлична вар), които се втвърдяват само във въздуха.

1. Историческа информация

Римляните смесват определени материали с вар, за да му придадат хидравлични свойства. Това бяха:

  • пуцолана (залежи на вулканична пепел Везувий);
  • натрошени или натрошени тухли;
  • пътеки, които са открили в района на Айфел (втвърдени находища на вулканична пепел).

Въпреки разликите, всички тези материали съдържат оксиди: силициев диоксид SiO2 (кварц или силициева киселина), алуминиев оксид Al2O3 (алуминиев триоксид), железен оксид Fe2O3 - и предизвикват взаимодействие на вар с тях; в този случай добавянето на вода (хидратация) става с образуването, преди всичко, на съединения със силициев диоксид. В резултат на това неразтворимите калциеви хидросиликати кристализират. През Средновековието случайно е открито, че продуктите от изпичането на варовици, замърсени с глина, не отстъпват по водоустойчивост на римските пуцоланови смеси и дори ги надминават.

След това започва светски период на интензивни експерименти. В същото време основното внимание беше обърнато на разработването на специални находища на варовик и глина, на оптималното съотношение на тези компоненти и добавянето на нови. Едва след 1844 г. те стигат до заключението, че освен точното съотношение на компонентите на суровата смес, на първо място се изисква висока температура на изпичане (около 1450 ° C, 1700 K), за да се постигне силна връзка на вар с оксиди. Тези три оксида след синтероване с вар определят хидравличните свойства и те се наричат ​​оксиди, които определят хидравличността (хидравлични фактори).

Циментът се получава чрез нагряване на гасена вар и глина или други материали с подобен насипен състав и достатъчна активност до температура от 1450 ° C. Настъпва частично топене и се образуват гранули от клинкер. За да се получи цимент, клинкерът се смесва с няколко процента гипс и се смила фино. Гипсът контролира скоростта на настройка; той може частично да бъде заменен с други форми на калциев сулфат. Някои спецификации позволяват добавянето на други материали по време на смилането. Типичният клинкер има приблизителен състав от 67% CaO, 22% SiO2, 5% Al2O3, 3% Fe2O3 и 3% други компоненти и обикновено съдържа четири основни фази, наречени alit, избелва, алуминатна фаза и феритна фаза. Няколко други фази, като алкални сулфати и калциев оксид, обикновено присъстват в клинкера в малки количества.