Состав и гидратация портландцемента

15 Февраль 2014

Многим, думается будет интересным узнать о составе мощнейшего и популярнейшег о на нынешний день строительного материала.

Портландцемент представляет собой сложное сочетание многих соединений, некоторые из которых играют важную роль в гидратации или химических характеристиках цемента.Он производится в коммерческих целях путем нагрева вместе смеси известняка и глины до температуры от 1300 до 1500 ° С.

Состав и расплавка цемента

Хотя от двадцати до тридцати процентов смеси становится расплавленной в процессе большинства реакций, которые происходят в твердотельной природе материалов.

После охлаждения полученный клинкер измельчают в мелкий порошок и добавляют  небольшое количество гипса (сульфата кальция дегидрата), чтобы замедлить скорость, с которой гидраты цемента станут в полностью работоспособной форме.

Работа ранних исследователей, которые использовали оптические и рентгеновские методы, начиная в 1882 году с Ле Шателье, показали, что большинство портландцементных клинкеров содержат четыре основных соединения.

Это трикальций силикат (3CaO.SiO 2 ), алюминат (3CaO.Al 2 O 3 ) и ферритная разновидность от (2CaO.Fe 2 O 3 - 6CaO.2Al 2 O 3 . Fe 2 O 3 ) и объединение, которое имеет фиксированный состав (4CaO.Al 2O 3 . Fe 2 O 3 ). Эти разновидности были названы алитом, белитом, целитом и фелитом соответственно в 1897 году.

Гидратация портландцемента

Когда вода смешивается с портландцементом, происходит весьма сложный комплекс реакций. Основной силой, которая создает сложные соединения являются силикаты кальция. Они, в свою очередь, взаимодействуют с водой образуя гидраты кальция, которые способствуют созданию щелочности цемента.

Другое цементное соединение, которое имеет особое значение для железобетона является трикальций алюминат. Оно быстро реагирует с водой создавая гидраты алюмината кальция. Что бы все эти такие заумные термины означали, спросите Вы?

Если объяснить на простом человеческом языке, то это позволяет предотвратить побочные реакции между гидратами и сульфатами из окружающей среды, что может привести к набуханию и растрескиванию в самой цементной матрице.

Большим преимуществом трехкальциевого алюмината является и его способность сочетаться с хлоридами, поэтому они удаляются из жидкой стадии цемента. Ионы хлора, как правило, являются одним из основных причин коррозии встроенной стали при отливке железобетона.