Портландцемент: сырьевые материалы и компоненты

Гидравлические вяжущие вещества — ценнейшая группа вяжущих материалов, основным представителем которой является портландцемент.

Портландцемент — это продукт тонкого измельчения портландцементного клинкера и гипса (от 1,5-5% от массы клинкера). Гипс добавляют для регулирования сроков схватывания портландцемента.

Портландцементный клинкер — это продукт спекания(~1450 ^оС) сырьевой смеси из карбонатных горных пород (СаСО_3, MgСО₃ ≈ 75%) и глины (~ 25%). В качестве сырья может использоваться природный материал называемый мергель, вещественный состав которого близок требуемому соотношению сырьевых компонентов.

Наряду с природными сырьевыми материалами при производстве портландцемента широко использую отходы промышленности, самым распространенным из которых является доменный гранулированный шлак.

Кроме основных сырьевых материалов при производстве портландцемента используют так называемые корректирующие добавки, которые восполняют дефицит определенных химических элементов в сырьевой смеси: пиритные огарки, бокситы и т.д.

В результате рационально подобранной и обожженной смеси образуются минералы портландцементного клинкера, придающие портландцементу вяжущие свойства:

1. Алит (3CaO · SiO₂);

2. Белит (2CaO · SiO₂);

3. Трехкальциевый алюминат (3CaO · Al₂O₃)

4. Четырехкальциевый алюмоферрит (4СаО· Al₂O₃· Fe₂O₃)

При затворении водой эти минералы образуют нерастворимые соединения:

3CaO · SiO₂ · nН₂О, 3CaO · Al₂O₃· nН₂О, 4СаО· Al₂O₃· Fe₂O₃· nН₂О.