Формула цемента химическая: состав, химическая формула и производство

Цемент химический состав, свойства и методы производства

Цемент – основной строительный материал, который используют для создания бетонной и отделочной смеси. Он представляет собой порошкообразное вещество, которое при соединении с водой превращается в пластичную вяжущую массу, а затем застывает и становится похожей на камень. В зависимости от вида работ, которые необходимо выполнить, в цементную смесь могут входить разные компоненты, но основными считаются клинкер, гипс и разнообразные минеральные добавки.

Состав цемента: особенности и виды

Разновидностей цемента очень много: это комплексный материал, состав которого может варьироваться. Однако существуют базовые нормы, которые предполагают присутствие определенных составляющих. Как правило, это около 70 % неорганических компонентов, 20% органических плюс 10% жидкости.

Основа порошка – клинкер, который представляет собой гранулы известняка и глины с особым обжигом. Такой полуфабрикат зачастую имеет средние или маленькие фракции – до 6 см. Если рассматривать состав базового цемента более подробно, то в сухой смеси можно также обнаружить:

• Известь;
• Кремнезем или диоксид кремния;
• Гипс или оксид железа;
• Магний.

Конечно, точный состав и процентное соотношение компонентов можно узнать только прочитав информацию на упаковке, ведь установленной химической формулы для цемента просто не существует. Присутствие добавок и соотношение компонентов может рассказать и об основных свойствах смеси, к примеру, примерное время схватывания, степень вязкости раствора, а также эффективность при использовании в нестандартных климатических условиях.

Способы приготовления

Производственные схемы, с помощью которых создают цементный порошок, имеют несколько вариаций. Так, самым простым считается способ с высушенной базой, при котором все составляющие дробят несколько раз, а затем обжигают и охлаждают. Простота и минимальные энергозатраты отражаются на стоимости – она невысокая. Кроме этого, строительный цемент можно приготовить:

• Мокрым методом, при котором база для сырья представляет собой вязкую кашу, состоящую из мела и жидкости.
  Дробят в порошок смесь уже после сушки и печной обработки;
• Комбинированным способом, который включает в себя описанные выше варианты. Такой цемент получается более влажным, ведь содержит около 20% влаги. Вязкую кашу сушат, гранулируют, а только потом обжигают в специальных печах.

Существует также бесклинкерная схема, где база – это гидравлический или доменный шлак. В таком цементе присутствует значительное количество модификаторов и активаторов, которые улучшают характеристики готовой смеси. Сырье дробится и перетирается, а затем используется для строительных целей. Осуществление любой из схем требует наличия высокотехнологичного оборудования, а именно добывающих машин, печных установок, фасовочных станков и транспорта для доставки.

Основные свойства цемента

Каждая марка порошка имеет свои собственные уникальные свойства и особенности. К примеру, портландцемент, созданный по традиционной формуле, отлично подходит для отделки, штукатурки и декорирования, то есть считается универсальным.

Цемент с высоким содержанием шлаков используется более узко – только для создания массивных бетонных конструкций. Минеральные добавки помогают повысить прочность и стойкость при строительстве гидротехнических объектов, а вот пластификаторы и сульфаты в составе позволяют создавать сложные формы и характеризуются высокой влаго- и морозостойкостью.

Также при покупке стоит обратить внимание на скорость твердения и степень активности: иногда такие факторы являются основополагающими при выборе.

Поделиться с друзьями

сообщение доклад по химии 9 класс

1. Энциклопедия
2. Химия
3. Цемент

Цемент — основной материал для строительства, измельчённый клинкер с различными добавками. Химически это выглядить так: оксида кальция (СаО), он занимает самое большое количество процентов 67%,  22 % диоксида кремния (SiO₂), окиси алюминия 5 %  (Al₂О₃), 3 % оксида железа (Fe₂O₃) и 3 % других составляющих.

Его можно купить в любом строительном магазине и на рынках. Порошок продают в больших объёмах  10, 25, 50 и даже 100 килограммов. При взаимодействии с водой раствор застывает. Но в отличие от гипса, застыть цемент может только на воздухе. Портландцемент  один из видов цементов, он обычно используется в строительстве. Он получается при нагревании известняка с глиной, при нагревании до температуры +1450…+1480 °С, происходит расплавление, и образуются маленькие кусочки клинкера. Чтобы получить порошок, клинкер размалывают совместно с 5% гипса. Из него делают бетон, а он в свою очередь используется для плит, заборов, фундаментов, штукатурки и многое другое. Один из множества рецептов бетона: 1 цемента, 1.8 песка, 3.5 щебня или гравия и воды. После этого нужно все тщательно смешать для однообразной массы, чтобы вышла густая консистенция. Можно использовать различные формы для заливки, для точности прочётов и красоты.

Цемент есть разных марок (200, 300, 400, 500, 550, 600). Они отличаться качеством, прочностью (какая цифра, столько же может выдержать килограммов тот или иной цемент) и, конечно же, ценой.   Марка 400 самая популярная она используется для небольших  строительных робот. М 500 долее быстро застывает и прочнее предыдущей. Она нужна для больших сооружений  они, как правило, будут долговечны и надёжны. Срок годности порошка 2 месяца потом он теряет свои свойства, и марку. Если он будет находить в сыром месте, то срок становиться значительно меньше. Например, если цемент М 600, то через время он станет М 500 и так далее. Так что нужно рассчитывать, сколько цемента нужно для работы.

Важно знать, что в зависимости от температуры цемент по-разному застывает.  Летом не более 2-3 часов, а уже при температуре 0 процесс будет длиться 20 часов. Чтобы ускорить его, нужно добавлять различные добавки.

Если правильно использовать материал, то результат будет отменный. В строительстве такой материал считается крайне необходимым, поскольку в его основу закладывается крепость и надежность любой конструкции.

Вариант 2

Цемент является наиболее популярным материалом для строительства. Из него сооружают высокопрочные сооружения. конструкции и различные изделия. В первоначальном виде цемент – сыпучий, серого цвета, с мелкой фракцией. В результате добавления воды он становится пластичной и однородной массой, которая постепенно затвердевает.

При производстве цементного вещества используют высокотемпературный отжиг до +1500⁰С, из-за чего меняется структура вещества, и формируются гранулы клинкера. Спекшийся клинкер измельчают в порошкообразную массу и добавляют примеси: известняк, глину, уголь, гипс и другие вещества.

Химическая формула цемента: 67% оксида кальция; 22% диоксида кремния; 5% окиси алюминия; 3% оксида железа и 3% другие составляющие.

В состав цементной смеси кроме основы клинкера должно входить два и более компонента. Это могут быть минеральные добавки для ускорения процесса затвердевания или наполнители для увеличения прочности состава.

Классификация цемента зависит от вида сырья, используемого, как основа.

— портландцементы из цементного клинкера, гипса и силикатов кальция;

— шлаковый цемент – помол гранул доменного шлака с известью, гипсом и ангидритом;

— пуццолановый цемент с активной кремнеземистой добавкой для высокой стойкости;

— белый цемент из маложелезистого клинкера с минеральными добавками;

— водонепроницаемый цемент из глиноземистой основы с различными расширяющими компонентами;

— безусадочный водонепроницаемый цемент, в составе которого 85% глиноземистого вещества, а в остатке известь и гипс для быстрого затвердевания;

— магнезиальный цемент — с основой оксида магния и добавками хлорида и сульфата магния;

— специальные цементные смеси (быстротвердеющий, особобыстротвердеющий, сверхбыстротвердеющий, пластифицированный и гидрофобный портландцемент).

Главные свойства цемента:

— высокую прочность;

— морозостойкость и способность к многократному процессу замораживания;

— устойчивость к коррозии;

— не подвержены воздействию водной среды;

— водонепроницаемость.

Время схватывания цементной массы 60 минут, а полное застывание до 10 часов. Прочность конструкции увеличивается во влажной среде.

Цемент используют в строительстве для изготовления бетонной смеси, железобетонных конструкций, сооружений и различных изделий. При помощи цемента прочно скрепляются отдельные детали конструкции.

Цемент

Интересные темы

Химические формулы цементных материалов

Посетите сайт NAP.edu/10766, чтобы получить дополнительную информацию об этой книге, купить ее в печатном виде или загрузить в виде бесплатного PDF-файла.
« Предыдущая: Приложение D: Биографии членов комитета и технических консультантов

Страница 107 Делиться Цитировать

Рекомендуемое цитирование: «Химические формулы цементных материалов». Национальный исследовательский совет. 1997. Нетрадиционные технологии бетона: обновление дорожной инфраструктуры . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/5560.

×

Сохранить

Отменить

С	СаО
Х	Н 2 О
С	SiO 2
	СО 3
А	Ал 2 О 3
Н	На 2 О
Ф	Fe 2 О 3
К	К 2 О
М	MgO
С 3 С	3CaO·SiO 2 = трехкальциевый силикат = алит
С 2 С	2CaO·SiO 2 = двухкальциевый силикат = белит
С 3 А	3CaO·Al 2 O 3 = алюминат трикальция
С 4 АФ	4CaO·Al 2 O 3 ·Fe2O 3 = алюмоферрит кальция
C-S-H	Гидрат силиката кальция, коллоидный и преимущественно аморфный гель переменного состава; это основной продукт гидратации портландцемента, составляющий примерно 70 процентов пасты, и именно эта фаза обеспечивает большую часть прочности и связывания
Ч	Гидроксид кальция, продукт гидратации, составляющий примерно 20 процентов массы пасты, который, хотя и незначительно влияет на общую прочность, буферирует пористый раствор пасты до pH приблизительно 12,5
АФМ	Гидрат тетрасульфата алюмината кальция, обычно с некоторым замещением Al на Fe и SO 4 вместо гидроксила

Страница 108 Делиться Цитировать

Рекомендуемое цитирование: «Химические формулы цементных материалов». Национальный исследовательский совет. 1997. Нетрадиционные технологии бетона: обновление дорожной инфраструктуры . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/5560.

×

Сохранить

Отменить

На корме	Эттрингит, гидрат триалюмината кальция, обычно с некоторым замещением Al на Fe
Моносульфат	(Afm с полной заменой SO 4 )
в/б или в/б	Массовое отношение воды к цементу или вяжущему (цемент + минеральные добавки)

Страница 107 Делиться Цитировать

Рекомендуемое цитирование: «Химические формулы цементных материалов». Национальный исследовательский совет. 1997. Нетрадиционные технологии бетона: обновление дорожной инфраструктуры . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/5560.

×

Сохранить

Отменить

Страница 108 Делиться Цитировать

Рекомендуемое цитирование: «Химические формулы цементных материалов». Национальный исследовательский совет. 1997. Нетрадиционные технологии бетона: обновление дорожной инфраструктуры . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/5560.

×

Сохранить

Отменить

Далее: Глоссарий »

Химический состав цемента и функции ингредиентов, присутствующих в цементе

Химический состав цемента и функции ингредиентов для цемента обсуждаются здесь.

Химический состав цемента зависит от ингредиентов цемента, используемых при производстве цемента. Эти ингредиенты цемента включают известь, кремнезем, глинозем и оксид железа.

Содержание
1. Каков химический состав цемента?
2. Химический состав цемента и функции ингредиентов
• Химический состав цемента в процентах
• Функции химических компонентов цемента
• Основные соединения цемента
90 314 основных соединений цемента, их общее название и приблизительный вес Диапазон
• Оксидный состав типичного OPC и соответствующий состав соединений Bogue —
• Bogue’s Compounds
• 1. Трехкальциевый силикат
• 2. Двухкальциевый силикат
• 3. Трехкальциевый алюминат
• 4. Тетракальциевый алюминоферит
90 314 Теплота гидратации компонентов цемента
• Второстепенные соединения цемента
• Важность щелочей в цементе
• Важность гипса в цементе
• Химическая структура цемента
• Химические требования OPC (цемент класса 33) в соответствии с IS: 269– 1989
• Важные моменты, на которые следует обратить внимание при изменении состава цемента (изменение свойств цемента) –
• Микроструктура состава цемента
• Ключевые выводы
• Часто задаваемые вопросы
Каков химический состав цемента?

При высоких температурах ингредиенты цемента реагируют 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

Оксиды ингредиентов цемента образуются по мере продвижения химической реакции. Относительные пропорции этих оксидов наряду со скоростью охлаждения и тонкостью помола влияют на свойства цемента.

Состав цемента в процентах приведен в таблице ниже.

Химический состав цемента в процентах

Приблизительный процентный диапазон химического состава приведен в таблице ниже:

90 408 0,1-4 %

Оксид	Процентный диапазон
CaO	60-67 %
SiO 2	17-25 %
Al2O 3	3-8 %
Fe 2 O 3	0,5-6 %
MgO
Na 2 O K 2 O P 2 O 5	0,4-1,3 %
SO 3	1,3-3 %

Цементная композиция (химические компоненты цемента )
Функции химических компонентов Цемент

Мы обсуждали химический состав цемента в предыдущем разделе. Теперь давайте посмотрим на функции ингредиентов цемента.

1. Оксид кальция (CaO)
• Регулирует прирост прочности цемента.
• Он контролирует прочность цемента.
• Дефицит CaO в цементе снижает прочность, а также время схватывания цемента.

2. Силикагель (SiO ₂ )

• Придает прочность цементу.
• Избыток кремнезема снижает схватывание цемента.

3. Оксид алюминия (Al ₂ O ₃ )

• Отвечает за быстрое схватывание цемента.
• Избыток оксида алюминия снижает прочность цемента.

4. Оксид железа (Fe ₂ O ₃ )

• Придает цементу характерный серый цвет.
• Также помогает при сплавлении различных материалов.

5. Оксид магния (MgO)

• Придает цвет цементу.
• Также придает твердость цементу.
• Избыток оксида магния вызывает трещины в растворе и делает бетон непрочным.

6. Щелочи (Na ₂ O, K ₂ O, P ₂ O ₅ )

• Щелочи присутствуют в виде остатка с в цементе.
• Избыток щелочи вызывает высолы в бетоне.
• Избыток щелочей также может привести к растрескиванию бетона.

7. Триоксид серы (SO ₃ )

• Триоксид серы придает прочность цементу.
Основные соединения цемента

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

В основном они были идентифицированы ученым Боугом. Следовательно, эти основные соединения также называют соединениями Бога.

Основные соединения цемента, их общее название и приблизительный диапазон масс

Название соединения	Формула	Аббревиатура	Общее название	Обычный диапазон по весу
Tricalc силикат кальция	3 CaO. SiO 2	C 3 S	алит	45 -60 %
Двухкальциевый силикат	2 CaO.SiO 2	C 2 S	белит	15-30 %
Трехкальциевый алюминат	3 Al 2 O 3 .SiO 2	C 3 A	–	6-12 %
Алюмоферрит тетракальция	4 Al 2 O 3 . Fe 2 O 3	C 4 AF	феррит	6-8 %

Основные соединения цемента, их общепринятое название и примерный весовой диапазон

Пропорции четырех вышеуказанных элементы определяют основные свойства цемента.

Оксидный состав типичного OPC и соответствующий состав соединений Бога-

Оксид	Состав (%)
CaO	63 %
SiO 2	20 %
Al2O 3	6 %
Fe 2 O 3	3 %
MgO	1,5 %
Na 2 OK 2 O	1 %
SO 3	2 %
Прочее	1 %
Потери при прокаливании	2 % (Пояснение ниже)
Нерастворимый остаток	0,5 % (Пояснение ниже)

900 21

Bogue’s Compound	Состав (%)
C 3 S	54 %
C 2 S	16,6 %
C 3 A	10,8 %
C 4 AF	9,1 %

Даже незначительное изменение пропорций этих оксидов дает большую разницу в рассчитанном количестве образующихся основных и второстепенных цементных соединений.

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

Исследование химического состава цемента проводится для определения пропорций этих компонентов в цементе.

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. Установленные пределы потерь при прокаливании по ASTM C 150-05 и BS EN 197-1 :

Тип цемента	Потери при прокаливании (в %)
ASTM Тип I Цемент	3 %
Цемент ASTM Тип II	3 %
Цемент ASTM Тип III	3 %
Цемент ASTM Тип IV	2,5 %
ASTM Тип V Цемент	3 %
Цемент с наполнителем	5 %

Потери при возгорании различных типов цемента ASTM
Соединения Bogue’s Химические Состав цемента с процентным содержанием

Четыре основных соединения цемента называются соединениями Бога.

1.

Трехкальциевый силикат
• Считается лучшим вяжущим материалом.
• Облегчает измельчение цементных клинкеров.
• Повышает устойчивость к замораживанию и оттаиванию.
• Поскольку он гидратируется на ранней стадии, он обеспечивает раннюю прочность цемента.
• Его гидратация и характеристики образовавшегося геля вызывают твердость цемента наряду с 7-дневной прочностью цемента.
• Увеличение его содержания сверх указанных пределов может значительно повысить теплоту гидратации, а также повысить растворимость цемента в воде.

2.

Двухкальциевый силикат
• Его гидратация требует времени, поэтому затвердевание происходит на более позднем этапе.
• Сила развивается примерно через год.
• Обеспечивает стойкость 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.

C ₃ S и C ₂ S вместе составляют 70-80 % цементных смесей. 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 компаундов в прочность цемента
3. Трехкальциевый алюминат
• Может быстро реагировать с водой.
• Вызывает мгновенное схватывание тонкоизмельченного клинкера за счет мгновенного затвердевания цементного теста. Для предотвращения этого во время помола цемента добавляют 2-3 % гипса.
• Отвечает за начальное схватывание, высокую теплоту гидратации и объемные изменения; таким образом, это причина растрескивания.
• Увеличение его содержания снижает время схватывания, устойчивость к сульфатному воздействию, предельную прочность и теплоту гидратации
4. Тетракальциевый алюминоферит
• Он также отвечает за мгновенное схватывание цемента вместе с C ₃ A, но выделяет меньше тепла.
• Наименьшая цементирующая способность.
• Увеличение его содержания снижает прочность на сжатие.
Теплота гидратации компонентов цемента

Цементный компонент	Теплота гидратации
C 3 S	500 Дж/г
C 2 S	260 Дж/г
С 3 А	865 Дж/г
C 4 AF	420 Дж/г

Теплота гидратации цементных композиций Скорость гидратации чистых цементных композиций 9 0010

Теплота гидратации цемента реакция протекает с большей скоростью в более ранней фазе и продолжается с более низкой скоростью впоследствии.

Второстепенные соединения цемента

Помимо соединений Бога, 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 9003 8 2 О, На ₂ O и щелочи.

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

Это не означает, что второстепенными соединениями можно пренебречь. На самом деле термин второстепенное 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 влияет на прочность 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 для повышения тонкости 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.

Химическая структура цемента

В промышленном портландцементе присутствуют два основных соединения:

• Трехкальциевый силикат (C ₃ S)
• ß-дикальцийсиликат (ß-C ₂ S)

Химическая структура алита (нечистая форма C ₃ S) имеет три основные кристаллические структуры:

1. Триклинная
2. Моноклиника
3. Треугольный

Конструкция

In C ₃ S и C ₂ S ß-C ₂ S:

Установлено, что координация ионов кислорода, окружающих ион кальция, сосредоточена на одном стороне каждого иона кальция. Это неравномерное расположение ионов кислорода приводит к образованию структурных пустот. Структурные пустоты ответственны за высокую реакционную способность.

Структурные пустоты, образующиеся в белите (нечистая форма C ₂ S), имеют значительно меньшие размеры по сравнению с образовавшимися в алите (нечистая форма C3S). Следовательно, реакционная способность C ₂ S намного меньше, чем C ₃ S.

Кристаллическая структура трехкальциевого силиката

В приведенном выше вертикальном разрезе нижнего слоя псевдоструктуры C ₃ S,

• Плоские кружки – атомы кислорода
• 1, 2, 3 – срезы SiO ₄ тетраэдр

In ß-C ₂ S:

ß-C ₂ S имеет регулярное расположение ионов кислорода вокруг себя, что делает его нереакционноспособным. На приведенной ниже диаграмме сечения не показаны атомы кремния, которые присутствуют в центре тетраэдров кремнезема.

Кристаллическая структура бета-дикальциевого силиката

Кристаллическая структура компонентов цемента представлена ​​в таблице ниже.

90 030

СР №	Химический состав	Кристаллическая структура
1	C 3 S	Моноклинная
2	ß-C 2 S	Моноклиника
3	C 3 A	Кубический, Орторомбический
4	C 4 AF	Орторомбический

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

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

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

2. Процент глинозема к проценту оксида железа

3.

4.

5.

6.

Важные моменты, которые необходимо учитывать при изменении состава цемента (изменение свойств цемента) —

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

Отношение = SiO2Al2O3 + Fe2O3 

2. Теплота гидратации может быть снижена на

– увеличение содержания кремнезема до 21 %

– ограничение содержания глинозема до 6 % 9 0003

– ограничение содержания оксида железа до 6 %

• добавление пуццоланового материала, такого как летучая зола

3. Стойкость к сульфатному воздействию может быть увеличена на 

– дальнейшее увеличение содержания кремнезема на 24 %

– ограничение содержания глинозема до 4 %

– ограничение содержания железа до 4 %

9 0009 4. Добавление небольшое процентное содержание оксида железа в высококремнистом сырье способствует легкому их сжиганию.

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 сырья для цемента:

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 цемента Состав

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 ​​с помощью

• методов дифракции рентгеновских лучей
• Рентгенофлуоресцентный метод
• Под мощным электронным микроскопом с увеличением 50 000 и более
СЭМ-изображение цемента Изображение цемента под оптическим микроскопом

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.

Соединение Бога	Имя Торнебома для кристалла
C 3 S	Алит
C 2 9 0039 S	Белит
C 3 A	Целит
C 4 AF	Felite

Номенклатура Торнебома для основных компонентов цемента

Key Take Away

Сырье для цемента – Известь , диоксид кремния, оксид алюминия, оксид железа

Химический состав цемента и его функции –

Оксид	Процентный диапазон	90 009 Функция
CaO	60-67 %	Регулирует прирост прочности цемента Контролирует прочность производимого цемента Дефицит- Уменьшает прочность и время схватывания
SiO 2	17-25 %	Придает прочность цементу Избыток- Снижает прочность цемента
Al2O 3	3-8 %	Отвечает за быстрое схватывание цемента Избыток- Снижает прочность цемента
Fe 2 О 3	0,5-6 %	Придает цвет Облегчает сплавление различных материалов
MgO	0,1-4 %	Придает цвет Придание s твердость по отношению к цементу Превышение – Вызывает трещины в растворе Превышение- Вызывает нарушение прочности бетона
Na 2 O, K 2 O, P 2 O 5	0,4- 1,3 %	Избыток щелочи вызывает высолы в бетоне Избыток щелочи вызывает трещины в бетоне
SO 3	1,3-3 %	Придает прочность

Химический состав цемента и его функции

Вышеперечисленные оксиды, присутствующие в сырье, соединяются друг с другом при высокие температуры спекания и образуют комплексные соединения.

Основные соединения цемента t-

Основные соединения цемента были определены на основании работы Bogue. Следовательно, они также называются соединениями Bogue .

• C ₃ S – Трехкальциевый силикат
• C ₂ S – Двухкальциевый силикат
• C ₃ A – Трехкальциевый алюминат
• C ₄ AF – Тетракальциевый алюмоферрит

Основные соединения ответственны за гидратацию 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 90 039 O, Na 2 O и щелочи.}

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 в оксид 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 (C ₃ S), двухкальциевый силикат (C ₂ S), трехкальциевый ауминат (C ₃ A) и четырехкальциевый алюмоферрит (C ₄ АФ) составляют более 90 % химических компонентов 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.

Укажите химический состав цемента.

• Трехкальциевый силикат (C ₃ S)
• Двухкальциевый силикат (C ₂ S)
• Ауминат трикальция (C ₃ А)
• Тетракальциевый алюмоферрит (C ₄ AF)
• 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 )

В чем разница между цементом и бетоном?

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

Определение цемента.

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