Билет 11. 1)Цемент Сореля. Соединения сходные с цементом сореля


Цемент Сореля - Справочник химика 21

    При внесении в цемент Сореля различных наполнителей (древесной муки, опилок, стружки, пробковой мелочи и др.) получают ксилолит — строительный материал, который легко окрашивается, полируется и применяется для изготовления полов, панелей, подоконников и др. [c.50]

    Магнезиальный цемент. Технический продукт, получаемый путем замешивания прокаленного при 800 °С оксида магния с 30% (масс.) водным раствором хлорида магния, носит название магнезиального цемента (цемента Сореля). Такая смесь через некоторое время затвердевает, превращаясь в плотную белую, легко полирующуюся массу. Затвердевание можно объяснить тем, что основная соль, первоначально образующаяся согласно уравнению [c.641]

    Смесь оксида магния с концентрированным раствором хлорида магния затвердевает в плотную полирующуюся массу — магнезиальный цемент (цемент Сореля)  [c.298]

    Магнезиальный цемент. Прокаленную порошкообразную окись магния смешивают с 60%-ным раствором хлористого магния до консистенции густого теста. Такая замазка, также называемая цементом Сореля, быстро твердеет и хорошо держится на различных материалах. [c.360]

    Приготовление магнезиального цемента. В фарфоровой чашке растворите 2—3 г Mg l2-6h30 в небольшом количестве воды и добавьте малыми порциями при перемешивании такое же количество свежеприготовленного оксида магния так, чтобы на 1 массовую часть безводного хлорида магния приходилось 2 массовые части MgO. Полученную тестообразную массу выложите на керамическую или металлическую пластинку и оставьте на несколько часов. Наблюдайте постепенное отвердевание массы с образованием легкополируемого материала (цемент Сореля). [c.249]

    СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ БЕЛОЙ МАГНЕЗИИ Белая магнезия. Магнезит. Цемент Сореля [c.38]

    Сорель случайно получил магнезиальный цемент, который впоследствии стали называть цементом Сореля. В начале опыта протекала обычная реакция взаимодействия основного оксида магния с соляной кислотой  [c.103]

    Цемент Сореля разрушается в кислых средах, но устойчив i действию органических растворителей и водных растворов щелочей. [c.48]

    Впервые фосфатные вяжущие материалы были применены в зубоврачебной практике (их так же, как и магнезиальный цемент, называют цементом Сореля) на основе гидрофосфата и гидроксофосфата цинка. Этот цемент получается из оксидов цинка, магния, кремния и висмута. Смесь после обжига измельчают в порошок и обрабатывают ортофосфорной кислотой. Образующаяся пластичная масса схватывается за 1-2 мин. [c.642]

    Цемент Сореля готовят следующим образом. В концентриро ванный водный раствор хлорида магния Mg l2, содержащий 5 j соли, вносят сильно прокаленный, а затем охлажденный оксид магния MgO (10 г). Полученное тесто через несколько часо затвердевает. [c.48]

    Широко известна замазка под названием цемент Сореля, которую приготовляют размешиванием 60%-ного раствора хлорида магния с окисью магния до получения густой массы. Смесь быстро затвердевает, так как образуется твердый оксихлорид магния. Аналогичными свойствами обладает смесь раствора хлорида цинка с окисью цинка. [c.45]

    Многие способы использования кожевенных обрезков основаны на получении пластических масс в смеси с другими связующими веществами последние весьма разнообразны. Сюда входят другие уС. ковые вещества (казеин, клей, желатина), кровь, эфиры целлюлозы, смола, льняное масло, цемент обыкновенный и цемент Сореля, т. е. раствор хлористого магния с окисью магния. [c.208]

    Смешайте в ступке 2,5 г гексагидрата хлорида магния (Mg la -бНзО) и 1 г оксида магния и добавляйте по каплям воду до тех пор, пока не образуется густая масса, напоминающая тесто. Соберите эту массу шпателем и положите внутрь железного кольца, находящегося на стеклянной пластинке. Выньте цемент из кольца через час. Составьте уравнение реакции. Что называется цементом Сореля, или ксилолитом, и для чего он используется  [c.131]

    Хлорид магния М С1г применяется для приготовления цемента Сореля. При внесении в концентрированный раствор М С1г прокаленной MgO раствор твердеет, очень быстро обращаясь в камень. Если раствором пропитать древесные опилки и ввести MgO, то получается ксилолит — материал для полов и других строительных целей. При прессовании с таким раствором древесной стружки получается фибролит — звуко- и теплоизолирующий материал. Затвердевание идет за счет гидролиза и образования основных солей (Mg20 l2), нерастворимых в воде. Подобные цементы получаются и с другими солями (MgSOi). [c.314]

    Окись магния имеет очень высокую температуру плавления 2818 . Пойтому магнезит, подвергая сильному обжигу, употребляют для изготовления кирпича высокой огнеупорности, идуилего на кладку металлургических печей. Смесь окиси магния с хлористым магнием затвердевает, обладает вяжущими свойствами и называется цементом Сореля. Его получают, прокаливая магнезит при температуре от 700 до 900° куски обожженного продукта, называемого каустическим магнезитом, размалывают в мелкий порошок и смеш15вают с раствором хлористого магния крепостью в 18° Be. Цемент Сореля, перемешанный с кусками какой-либо рыхлой породы вроде мела, песка, с древесными опилками, бумажной массой, быстро твердеет и дает прочный строительный материал. Ему придают форму плиток и листов и употребляют для настилки полов, устройства легких простенков и перегородок. Плиты, изготовленные из древесных опилок, называются ксилолитом-, он удобен для обработки, так как легко просверливается, хорошо стругается и распиливается обыкновенной плотничной пилой, обладает легким весом и малой теплопроводностью. Полы из ксилолитовых плиток бесшумны при ходьбе по ним и долго не изнашиваются. [c.39]

    Кроме рассмотренных неорганических полимеров известны полимерные окиси, нитрид, карбид и сульфид бериллия с очень высокой температурой плавления и аналогичные соединения магния (цемент Сореля содержит цепь —Mg—О—Мд—О—), полимерные нитрид и карбид бора, которые по своей твердости близки к алмазу, полимерные нитрид, окись и карбид алюминия и многие другие. [c.350]

    Для объяснения общих закономерностей твердения магнезиального Цемента (цемента Сореля) с позиций этих представлений необходимо учитывать особенности кинетики химического взаимодействие исходного вяжущего вещества (MgO) с электролитом (Mg l2), сложность фазового состава, характер кристаллической структуры продуктов взаимодействия и влияние фазовых переходов метастабильных новообразований на кинетику развития дисперсных структур твердения. [c.235]

    Концентрированный раствор Mg lg, смешанный с сильно прокаленной окисью магния, дает очень прочный магниевый цемент (цемент Сореля). Mg lg применяется также в ткацком производстве для проклейки основы, используется для поливки улиц, для пропитки дерева и др. [c.264]

    Необратимо затвердевающие замазки эпоксидная смола, гли-церат свинца, менделеевская замазка, цемент Сореля, асбестобариевый силикат, цинковый цемент. [c.47]

    Асбестобариевый силикат состоит из растворимого стеклг, (метасиликата натрия), асбестовой муки и сульфата бария BaS04, смешанных в соотношении 2 2 1. Такую замазку, как и цемент Сореля, готовят перед работой. В течение часа замазка затвердевает. Она устойчива в среде кислот, водных растворов щелочей и выдерживает температуру до 800 °С. [c.48]

    Основные соли многочисленны и имеют определенное практическое значение. Основные соли образуют такие элементы, как бериллий, магний, алюминий, многие из переходных металлов А-подгрупп (например, титан, цирконий), Зс -элементы, такие, как железо, кобальт, никель, 4/- и 5/-элементы (церий, торий, уран) и большинство элементов Б-подгрупп, в частности медь(П), цинк, индий, олово, свинец н висмут. Образующиеся при действии кислорода и влаги иа сульфидные и другие руды, они входят в обширный класс вторичных минералов, а некоторые из них являются продуктами коррозии металлов. Минералы брошантит Си4(0Н)б504 и атакамит Си2(ОН)зС1 образуются в виде налета на меди под воздействием окружающей среды лепидокрокит 7-Ре0(0Н) образуется при ржавлении железа, а гидроцинкит 2п5(0Н)б(С0з)г является обычным продуктом коррозии цинка во влажном воздухе. Белый свинец РЬз(0Н)г(С0з)2 является представителем большого числа основных солей, используемых в качестве пигментов, в то время как М 2(ОН)зС1-4Н20 образуется при схватывании цемента Сореля. [c.373]

    Rial 2 9 применял для окраски цементированных поверхностей нейтрализованный кислый гудрон, по.тученный при переработке нефтей асфальтового основания. Нерастворимые в воде остатки, получающиеся при обработке гудрона, могут употребляться в качестве устойчивых к действию воды составных частей бетона, цемента, а также и в различных смесях из гипса и цемента Сореля- . [c.1110]

    Водный раствор Mg la имеет нейтральную реакцию. Если в концентрированный раствор Mg la внести сильно прокаленную окись магния, то получившееся тесто через несколько часов застывает в твердую массу, образуя так называемый магнезиальный цемент (цемент Сореля), причем происходит соединение окисла с хлоридом с образованием основных хлоридов. [c.301]

chem21.info

Билет 11. 1)Цемент Сореля

Магнезиальный цемент, или цемент Сореля, названный так в честь его изобретателя, является, так же как воздушная известь и строительный гипс, мономинеральным вяжущим веществом, состоящим в основном из одного химического соединения. В данном случае таким соединением является оксид магния, получаемый путем термической декарбонизации минерала магнезита: MgCО3 = MgO + CО2. Карбонат магния значительно менее термостоек, чем карбонат каль­ция, и реакция идет с заметной скоростью уже выше 300 °С. В зависимости от температуры обжига магнезита оксид магния получается в различных тех­нологических формах, различающихся по химическим свойствам: А) легкая магнезия (500-700 °С), энергично реагирующая с водой и разбавленными кислотами, Б) каустический магнезит (700-900 °С) со средней реакционной способностью В) тяжелая магнезия (1200-1600 °С), отличающаяся химиче­ской инертностью. Последняя форма представляет собой кристаллический MgO с кубическим типом элементарной ячейки (минерал периклаз), а пер­вые две формы - его скрытокристаллические разновидности. В качестве вяжущего вещества применяют в основном каустический маг­незит , который из-за наличия в магнезите примеси доломита CaMg(CО3)2 содержит некоторое количество СаСО3. Вследствие сильной экзотермичности его взаимодействия с водой по реакции, а также из-за недостаточной прочности образующегося при этом Mg(OH)2 для затворения магнезиального цемента применяют не воду, а концентрированные водные растворы солей магния - хлорида или сульфата. В этом случае процесс гидратации MgO за­медляется, температура твердеющей системы снижается и образующаяся структура обеспечивает необходимую прочность камня. При этом состав новообразований, возникающих на стадии коллоидации, соответствует не гидроксиду магния, а его основным солям. Так, при использовании в качестве затворяющей жидкости раствора MgCl2 в качестве продукта коллоидации образуется гель, состоящий из различных гидроксохлоридов (магния, например, по реакции: 5MgO + MgCl2 + 12Н2О = [Mg6(OH)10]Cl2·7h3O. Из этого геля впоследствии, на стадии кристаллизации, образуются гидроксохлориды с меньшей основностью и гидроксид магния, например: [Mg6(OH)10]Cl2·7h3O = [Mg4(OH)6]Cl2 + 2Mg(OH)2 + 7Н2О. Продукт твердения магнезиального цемента обладает значительной меха­нической прочностью и твердостью, главным образом вследствие наличия в нем более или менее длинных полимерных цепочек, образованных ковалентными и координационными связями магний - кислород с кислотными остат­ками на концах. Например, основная соль соответ­ствует следующей структурной формуле, в которой стрелками изображены координационные химические связи между атомами магния и кислорода: Кроме того, затвердевший цемент характеризуется хорошей полируемостью и высокой адгезией к различным наполнителям, например, древе­сине. Этим объясняется его использование в качестве связующего в компо­зиционных материалах ксилолит и фибролит, где в качестве наполнителя используются соответственно древесные опилки и стружка.

2)Керамическая плитка . По своим свойствам, составу и структуре к фаянсу приближается обли­цовочная керамическая плитка, первые применения которой имели место еще в Древнем Вавилоне. Керамическая плитка представляет собой изделие, изготовленное из сырьевых смесей на основе глины, предварительно спрес­сованных под давлением около 50 МПа и затем обожженных при темпера­туре от 1040 до 1300 °С. Так же, как и другие изделия из керамики, керами­ческая плитка прочна, легко моется, гигиенична, огнеупорна и в некоторых своих видах морозостойка. Благодаря этим преимуществам она является практически незаменимым материалом при строительстве или ремонте. Плитка используется для облицовки стен и полов, каминов, бассейнов, для защиты фасадов и цоколей, покрытия тротуаров - иными словами, для хи­мической и механической защиты, а также для декорирования поверхностей, эксплуатирующихся в самых разных условиях. Сырьем для производства керамической плитки являются смеси, сходные с сырьевыми смесями для получения фаянса. В качестве плавней используются мел, волластонит (метасиликат кальция CaSiО3) или поле­вой шпат. В настоящее время для производства плитки используются де­сятки технологий, главными из которых являются технологии двойного обжига (мягкая плитка), одинарного обжига (твердая плитка) и керамиче­ского гранита. Весь цикл производства плиток двойного обжига происходит за два процесса обжига: первого - для создания основы и второго - для закрепле­ния глазури. После формования из сырьевой массы методами прессования или экструзии и последующей сушки плитки обжигаются при температурах 1000-1050 °С с получением пористого (пористость до 10 %) материала. Затем на поверхность бисквита наносят глазурный состав, в составе которого - легкоплавкое силикатное стекло, содержащее, как правило, оксиды свинца, бора, алюминия и щелочных металлов. Затем плитку подвергают второму обжигу при температуре 1100-1150 °С, в результате которого глазурь закрепляется на поверхности плитки. Получен­ная плитка не обладает большой поверхностной прочностью и используется в основном для внутренней облицовки помещений. Вместе с тем глазурь доста­точно стойка к воздействию бытовых моющих средств, используемых для чи­стки керамики. Плитка однократного обжига предназначена как для облицовки стен, так и для укладки на пол. Некоторые ее виды являются морозостойкими и, соответственно, позволяют применять этот вид плитки снаружи помеще­ний. Весь процесс ее изготовления происходит за один цикл обжига при температуре 1200-1250 °С, причем глазурный состав наносится сразу после сушки на еще не обожженную плитку. В результате обжига основа приоб­ретает высокую твердость и на ней закрепляется глазурь, образуя с плиткой прочное единое целое. От плитки двойного обжига такая плитка отличается большей плотностью и прочностью, низким водопоглощением (<3 %) и, соответственно, морозостойкостью, а также более износостойкой и химиче­ски стойкой глазурью.

studlib.info

Магнезиальный цемент Сореля - Справочник химика 21

    Магнезиальный цемент. Технический продукт, получаемый путем замешивания прокаленного при 800 °С оксида магния с 30% (масс.) водным раствором хлорида магния, носит название магнезиального цемента (цемента Сореля). Такая смесь через некоторое время затвердевает, превращаясь в плотную белую, легко полирующуюся массу. Затвердевание можно объяснить тем, что основная соль, первоначально образующаяся согласно уравнению [c.641]

    Смесь оксида магния с концентрированным раствором хлорида магния затвердевает в плотную полирующуюся массу — магнезиальный цемент (цемент Сореля)  [c.298]

    Магнезиальный цемент. Прокаленную порошкообразную окись магния смешивают с 60%-ным раствором хлористого магния до консистенции густого теста. Такая замазка, также называемая цементом Сореля, быстро твердеет и хорошо держится на различных материалах. [c.360]

    Приготовление магнезиального цемента. В фарфоровой чашке растворите 2—3 г Mg l2-6h30 в небольшом количестве воды и добавьте малыми порциями при перемешивании такое же количество свежеприготовленного оксида магния так, чтобы на 1 массовую часть безводного хлорида магния приходилось 2 массовые части MgO. Полученную тестообразную массу выложите на керамическую или металлическую пластинку и оставьте на несколько часов. Наблюдайте постепенное отвердевание массы с образованием легкополируемого материала (цемент Сореля). [c.249]

    Сорель случайно получил магнезиальный цемент, который впоследствии стали называть цементом Сореля. В начале опыта протекала обычная реакция взаимодействия основного оксида магния с соляной кислотой  [c.103]

    Затворенный на растворе хлористого магния или некоторых других солей каустический магнезит образует прочный цемент, так называемый магнезиальный цемент, или цемент Сореля. [c.54]

    Впервые фосфатные вяжущие материалы были применены в зубоврачебной практике (их так же, как и магнезиальный цемент, называют цементом Сореля) на основе гидрофосфата и гидроксофосфата цинка. Этот цемент получается из оксидов цинка, магния, кремния и висмута. Смесь после обжига измельчают в порошок и обрабатывают ортофосфорной кислотой. Образующаяся пластичная масса схватывается за 1-2 мин. [c.642]

    Сореля цемент), магнезиальный цемент [c.414]

    Цемент магнезиальный (цемент Сореля)...... [c.121]

    Смешаем равные части оксида магния и опилок с раствором хлорида магния и слой образовавшейся кашицы толщиной около 1 см нанесем на подложку. Через 24—48 ч масса затвердеет, как камень. Она не горит, ее можно сверлить, пилить и прибивать гвоздями. При строительстве домов ксилолит применяют как материал для полов. Древесное волокно, затвердевшее без заполнения промежутков с цементом Сореля (магнезиальным цементом), спрессованное и склеенное в плиты, используется в качестве легкого, тепло- и звуконепроницаемого строительного материала (плиты Гераклита). [c.56]

    По своей распространенности и содержанию окиси магния змеевики являются одним из богатейших источников получения окиси магния. Установлено, что в процессе прокаливания змеевиков получается активная окись магния. Например, магнезиальный цемент типа Сореля получают на базе прокаленных змеевиков. [c.59]

    Через 24—48 ч масса затвердеет, как камень. Она не горит, ее можно сверлить, пилить и прибивать гвоздями. При строительстве домов ксилолит применяют как материал для полов. Древесное волокно, затвердевшее без заполнения промежутков с цементом Сореля (магнезиальным цементом), спрессованное и 65 [c.65]

    Период 1885—90 гг. является уже более плодотворным в отношении развития наших знаний в области химии вяжущих веществ. К этому периоду относится открытие нового вяжущего вещества, известного под названием магнезиального цемента (цемент Сореля) затем была установлена и практически использована возможность применения доменных, гранулированных шлаков для получения нового типа гидравлических вяжущих веществ — шлаковых цементов. Благодаря этим двум открытиям значительно расширились химические представления о типах вяжущих веществ. Одновременно с этим происходило углубленное изучение химического и минералогического состава портланд-цементного клинкера. Эти исследования связаны с именами [c.15]

    Для объяснения общих закономерностей твердения магнезиального Цемента (цемента Сореля) с позиций этих представлений необходимо учитывать особенности кинетики химического взаимодействие исходного вяжущего вещества (MgO) с электролитом (Mg l2), сложность фазового состава, характер кристаллической структуры продуктов взаимодействия и влияние фазовых переходов метастабильных новообразований на кинетику развития дисперсных структур твердения. [c.235]

    Значительные количества хлорида магния применяют для получения магнезиальных цементов типа цемента Сореля. Различные композиции магнезиального цемента с добавками опилок, стружек, асбестового волокна служат для покрытия полов (ксилолит), стенных перегородок (фибролит) и др. [c.79]

    Хлорид магния применяют для электролитического получения металлического магния, для пропитки тканей и древесины, для производства магнезиальных цементов (цемента Сореля), а также в медицине. [c.179]

    Технический продукт получается путем замешивания окиси магния с концентрированным водным раствором хлорида магния и носит название магнезиального цемента (цемента Сореля)  [c.408]

    Проведение гидролиза Mg b с предотвращением расплавления его в кристаллизацион- ной воде возможно при использовании в качестве исходного материала магнезиального цемента Сореля. При 500—600° степень гидролиза за 1ч составляет 95—98% Окись магния, полученная таким путем при 600—650°, удовлетворяет требованиям на каустический магнезит, а при 1000°— требованиям на металлургический порошок для огнеупо- [c.300]

    Технический продукт получается путем замешивания безводного оксида магния MgO с 30% раствором Mg b (при весовом отношении Mg b MgO= 1 2, получается магнезиальный цемент Сореля  [c.423]

    Водный раствор Mg la имеет нейтральную реакцию. Если в концентрированный раствор Mg la внести сильно прокаленную окись магния, то получившееся тесто через несколько часов застывает в твердую массу, образуя так называемый магнезиальный цемент (цемент Сореля), причем происходит соединение окисла с хлоридом с образованием основных хлоридов. [c.301]

    Хлористый магний применяют для изготовления цементов (например, цемента Сореля 1 вес. ч. Mg l2-l-2 вес. ч. MgO-1-вода) и на их основе различных строительных материалов. Магнезиальный цемент состоит из оксихлоридов магния, состав которых [c.267]

    Магнезиальный цемент в качестве вяжущего материала применяется при изготовлении мельничных жерновов, точильных камней (на 1 г Mg l2 идет 2 г MgO и п Н2О). Смесь цемента Сореля с древесными опилками — ксилолит (древокамень)—теплоизоляционный материал для труб, а также для изготовления теплых бесшумных полов, лестничных ступеней и подоконников. [c.423]

    Магнезиальный цемент в качестве вяжущего материала применяется при изготовлении мельничных жерновов, точильных камней (на 1 г Mg b идет 2 г MgO и лНгО). Смесь цемента Сореля с древесными опилками под названием ксилолит (древокамень) применяется для покрытия полов. [c.409]

    Концентрированный раствор Mg U, смешанный с порошкообразной MgO, через несколько часов превращается в твердую массу вследствие образования основного хлорида примерного состава Mg b + 5MgO + вода. Эта смесь используется как цемент или замазка (магнезиальный цемент, цемент Сореля). [c.620]

    Хлористый магний применяют для изготовления цементов (например, цемента Сореля 1 вес. ч. Mg la -f 2 вес. ч. MgO - - вода) и на их основе различных строительных материалов. Магнезиальный цемент состоит из оксихлоридов магния, состав которых зависит от условий приготовления и хранения (температуры и влажности атмосферы). Устойчивыми в обычных условиях являются 3MgO  [c.170]

chem21.info

Цемент. Все, что нужно знать. ⋆ Прорабофф.рф

Термин «цемент» произошёл от латинского слова caementum, что в переводе означает битый камень, щебень.  Цемент классифицируется как искусственное неорганическое вяжущее вещество, являющееся одним из наиболее используемых строительных материалов.

При затворении водой, водными растворами солей, а также любыми другими жидкостями, цемент трансформируется в пластичную массу, которая через некоторое время твердеет и превращается в камневидное тело. Основное предназначение цемента – приготовление бетона и разнообразных строительных смесей.

Цемент является гидравлическим вяжущим веществом и способен увеличивать свою прочность в условиях повышенной влажности, что существенно отличает его от некоторых других минеральных вяжущих (например: гипс или воздушная известь), которые, в свою очередь, способны затвердеть лишь в условиях относительной сухости окружающей среды.

Цемент, используемый для строительных растворов – это малоклинкерный композиционный цемент, предназначенный для различных штукатурных и кладочных растворов. Цемент изготавливается посредством измельчения портландцементного клинкера и различных активных минеральных добавок.

 До наших дней сохранились сведения о том, что древние римляне подмешивали к извести некоторые вещества с целью придать ей гидравлические свойства. Использовались пуццоланы и трасс (отложения вулканического пепла), а также раздробленные кирпичи

Несмотря на различия в своем химическом составе, все вышеуказанные вещества содержат оксиды: диоксид кремния SiO2 (кварц или кремнекислота), оксид алюминия Al2O3 (глинозём), оксид железа Fe2O3, что вызывает химическую реакцию с известью. При данной реакции происходит гидратация или присоединению воды с образованием химических соединений с кремнезёмом. В результате этого, нерастворимые гидросиликаты кальция кристаллизуются. Еще в средние века совершенно случайно было обнаружено, что результат обжига глиняных известняков по своим качествам водостойкости никоим образом не уступают римским смесям из пуццолана, если не превосходят их.

Данное открытие ознаменовало начала периода экспериментов. Основное внимание исследователей было сосредоточено на разработке отдельных месторождений глины и известняка, также изучалось наиболее оптимальное соотношение составляющих раствора и работа с новыми компонентами. Лишь после 1844 года ученые пришли к выводу, что абсолютно точное соотношение компонентов сырьевой смеси – это еще не все. Вещество требует обжига при высокой температуре (примерно 1450 °С, 1700 K) для того, чтобы соединить известь с оксидами. Три вышеуказанных оксида после обжига и спекания с известью и придают цементу гидравлические свойства, которые обуславливают его факторы гидравличности.

Непосредственно цемент можно получить при нагревании гашеной извести вместе с глиной, либо любым другим веществом сходного валового состава и высокой активностью до 1450 градусов. При этом материал частично плавится, что, в свою очередь, обуславливает образование гранул клинкера. Затем полученный клинкер смешивается с незначительными процентами гипса, а полученное вещество тщательно перемалывается. Гипс в данном соединении влияет на скорость схватывания, частично он заменяем другими формами сульфата кальция, например, в некоторых технических условиях является возможным добавление иных материалов на стадии помола. Типичный клинкер обычно имеет следующий состав: 67% СаО, 22% SiO2, 5% Al2О3, 3% Fe2O3 и 3% других компонентов. Как правило, клинкер имеет 4 главные фазы, которые называются алит, белит, алюминатная фаза и алюмоферритная фаза. Не исключено, что в веществе будут присутствовать несколько иных фаз, например щелочные сульфаты и оксид кальция.

Одной из наиболее важных частей всех цементных клинкеров является алит. В клинкере его процент составляет от 50 до 70. Алит представляет собой трехкальциевый силикат, его химическая формула Са3SiO5. Примечательно, что его состав и структура модифицированы за счет размещения в решетке инородных ионов, особенно Mg2+, Al3+ и Fe3+. Алит относительно быстро реагирует с водой и в нормальных цементах всегда играет ключевую роль в создании прочности материала; для 28-суточной прочности вклад этой фазы является необходимым.

Нормальное содержание белита в клинкере — 15-30%. Белит, представляет собой двукальциевый силикат Ca2SiO4, модифицированный введением в структуру инородных ионов и обычно полностью или большей частью присутствующий в виде β-модификации. Белит плохо реагирует с водой, таким образом его влияние на прочность в течение первых 28 суток мало, однако он значительно увеличивает прочность бетона в более поздние сроки. Для сравнения: уже через год можно наблюдать, что прочность чистого алита и чистого белита становятся почти одинаковыми.

Содержание алюминатной фазы в растворе — примерно 5-10%. Это трехкальциевый алюминат Са3Al2O6, чей состав был существенно изменен, иногда имеет место изменение структуры, в основном за счет инородных ионов, таких как Si4, Fe3+, Na+ и К+. Алюминатная фаза быстро реагирует с водой и может вызвать нежелательно быстрое схватывание, если не добавлен контролирующий схватывание агент, обычно в этом случае добавляется гипс.

Ферритная фаза составляет 5-15% обычного цементного клинкера. Феррит представляет собой четырехкальциевый алюмоферрит Ca2AlFeO5, состав которого значительно меняется при изменении отношения Al/Fe и размещении в структуре инородных ионов. Скорость, с которой ферритная фаза реагирует с водой, может несколько варьировать из-за различий в составе или других характеристиках, но, как правило в первичный период она довольно высока и является промежуточной между скоростями, которые характерны для фаз для алита и белита на поздних сроках.

Нельзя не упомянуть имя выдающегося ученого химика А.Р. Шуляченко, которого по праву называют отцом русской цементной промышленности.

Виды цемента

По наличию основного минерала цементы можно классифицировать следующим образом:

  • романцемент — преобладание белита, в настоящее время снят с производства
  • портландцемент, характеризующийся преобладанием алита, один из наиболее популярных в строительстве
  • глинозёмистый цемент, характеризующийся преобладанием алюминатной фазы
  • магнезиальный цемент (или Цемент Сореля), производится на основе магнезита, а затем растворяется водным раствором солей
  • смешанные цементы. В эту группу относятся все цементы, получаемые путем смешения вышеуказанных видов цементов с воздушными вяжущими, минеральными добавками и шлаками, которые обладают вяжущими свойствами.
  • кислотоупорный цемент — на основе гидросиликата натрия (Na2O·mSiO2·nh3O), сухая смесь кварцевого песка и кремнефтористого натрия, затворяется водным раствором жидкого стекла.

При употреблении слова «цемент» в основном подразумевают портландцемент, а также некоторые цементы из портландцементного клинкера. В конце прошлого века насчитывалось около 30 разновидностей цемента.

По категории прочности цемент делится на марки, которые в основном определяются пределом прочности при сжатии половинок образцов-призм размером 40*40*160 мм, изготовленных из раствора цемента состава 1 к 3 с кварцевым песком. Эти марки имеют отражение в числах М100 — М600 (как правило с шагом 100 или 50), которые обозначают прочность при сжатии соответственно в 100—600 кг/см2 (10—60 МПа). На сегодняшний день цемент марки М300 и менее снят с производства. Цемент с маркой 600 благодаря характерной для него высокой прочности еще может называться «военный» или «фортификационный» цемент, и, в свою очередь, он сто́ит заметно больше марки 500. Данный вид цемента применяется при возведении различных военных объектов (ракетные шахты, бункеры и пр.).

На сегодняшний день по категории прочности цемент подразделяется на классы. В отличие от марок, значение класса употребляется при выведении прочности не как среднего показателя, а при требовании не менее 95 % обеспеченности (это означает, что минимум 95 образцов из 100 доступных должны по своим характеристикам соотноситься с заявленным классом). Класс выражается в числах от 30 до 60, которые обозначают прочность при сжатии (в МПа).

Производство цемента

 Как упоминалось выше, цемент получают в процессе измельчения клинкера и гипса. Клинкер представляет собой продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, который обеспечивает преобладание силикатов кальция.

Во время измельчения клинкера, в него вводят различные добавки: гипс СaSO4∙2h3O для регулирования сроков схватывания, примерно 15 % составляет доля активных минеральных добавок, среди них: пиритные огарки, колошниковая пыль, бокситы, пески, опоки, трепелы. Все это необходимо для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента.

 

цементный клинкер

Обжиг сырьевой смеси, как правило, проводится при температуре 1470°Cв течение 2-4 часов в длинных вращающихся печах (3,6х127 м, 4×150 м и 4,5х170 м) с внутренними теплообменными устройствами, для упрощения синтеза необходимых минералов цементного клинкера.

Вращающуюся печь условно можно поделить на зоны:

  • зона подогрева (200…650 °C — выгорают органические примеси и начинаются процессы дегидратации и разложения глинистого компонента)
  • декарбонизации (900…1200 °C) происходит декарбонизация известнякового компонента: СаСО3 → СаО + СО2, одновременно продолжается распад глинистых минералов на оксиды. В результате взаимодействия основных (СаО, MgO) и кислотных оксидов (Al2O3, SiO2) в этой же зоне начинаются процессы твердофазового синтеза новых соединений
  • экзотермических реакций (1200…1350 °C) завершается процесс твёрдофазового спекания материалов
  • спекания (1300→1470→1300 °C) частичное плавление материала, в расплав переходят клинкерные минералы кроме C2S, который взаимодействуя с оставшимся в расплаве СаО образует минерал АЛИТ (С3S)
  • охлаждения (1300…1000 °C) температура понижается медленно. Часть жидкой фазы кристаллизуется с выделением кристаллов клинкерных минералов, а часть застывает в виде стекла.  
Производство цемента в мире

К началу 2002 года мировое производство достигло примерно 1,8 миллиардов тонн в год. Среди крупнейших производителей можно выделить Китайскую Народную Республику, на чью долю приходится примерно 700 млн. тонн, Индию (около 100 млн. тонн) и США (91 млн. тонн).

Средняя стоимость бетона на европейских биржах в настоящее время составляет около 100 долларов США за тонну. В Китае средняя цена – около 40 долларов. Большинство биржевых сделок, связанных с покупкой либо продажей цемента в Российской Федерации по данным на 2010 год осуществляется на Московской Фондовой Бирже.

xn--80ac1bcbgb9aa.xn--p1ai


Смотрите также