Словарь научных терминов
Цементы
ЦЕМЕНТЫ, порошкообразные минер. вяжущие материалы, образующие при взаимод. с водой или водными р-рами солей пластичную массу, превращающуюся со временем в твердое камневидное тело; осн. строит. материал.
Наиб. распространение получил т. наз. портландцемент (от назв. г. Портленд в Великобритании), содержащий гл. обр. высокоосновные силикаты кальция. Хим. состав портландцемента (без добавок), в % по массе: 62-76% СаО, 20-23% SiO2, 4-7% А12О3, 2-5% Fе2О3, 1-5% MgO; минералогич. состав, в % по массе: твердые р-ры на основе 3CaO x SiO2, или Са3SiO5 (алкит, 45-65%), 2CaO x SiO2, или Ca2SiO4 (белит, 15-30%), алюминат кальция ЗСаО x А12О3 (3-14%), алюмоферрат(III) кальция 4СаО x А12О3 x 2О3 (10-18%). Известны отличающиеся составом и назначением разл. виды портландцемента, напр, высокопрочный, быстротвердеющий, гидрофобный и др., его смеси с гранулированным шлаком (шлакопортландцемент) и горн. породами - пуццоланами - трепелом, туфом, пемзой (пуццолановый портландцемент). Другие распространенные виды Ц.- глиноземистый, гипсоглиноземистый расширяющийся (табл. 1).

Получение. Сырьем для получения Ц. служат прир. материалы (известковые, глинистые, мергелистые, гипсовые, глиноземистые породы) и пром. отходы (металлургич. и топливные шлаки, золы от сжигания углей, белитовый шлам, отходы от переработки нефелиновых пород и др.).
Произ-во Ц. включает приготовление сырьевой смеси (дробление исходных материалов, их тонкий помол, перемешивание, корректировка хим. состава смеси), обжиг сырьевой смеси, тонкий помол обожженного продукта (клинкера) до порошкообразного состояния вместе с небольшим кол-вом гипса, активными (шлак, зола, гемза) и неактивными при взаимод. с водой (кварц, карбонатные породы) минер. добавками и др. в-вами, придающими Ц. нужные св-ва (напр., пластификаторы, гидрофобные добавки).
В зависимости от метода приготовления сырьевой смеси различают сухой, мокрый и комбинир. способы произ-ва. При сухом способе сырье (известняк и глина) в процессе дробления и помола в мельницах высушивается и превращается в сырьевую муку, после чего мука поступает на обжиг. При мокром способе помол сырьевых компонентов осуществляют в мельницах в присут. воды, к-рую вводят для понижения твердости, интенсификации процесса помола и уменьшения удельного расхода энергии. Влажность сырьевой смеси (шлама), поступающего на обжиг, при мокром помоле составляет 34-43% по массе; для снижения влажности шлама к сырьевой смеси добавляют сульфитно-дрожжевую бражку, триполифосфат Na или ПАВ. При комбинированном способе сырьевая смесь готовится по предыдущей схеме, затем обезвоживается на вакуум-фильтрах или вакуум-прессах, формуется в гранулы и поступает на обжиг.
Обжиг сырьевой смеси осуществляют при 1450 °С во вращающихся (редко шахтных) печах, представляющих собой наклонный стальной цилиндр, в загрузочную часть к-рого подается сырьевая смесь, а со стороны выгрузки (головки) печи через форсунку - топливо (см. Печи). Сырьевая смесь движется по направлению к головке печи, подвергаясь действию нагретых топочных газов. Вращающуюся печь условно разделяют на неск. технол. зон. В зоне сушки под действием отходящих топочных газов сырьевая смесь подсушивается, в зоне подогрева нагревается до 500-600 °С и переходит в зону кальцинирования (900-1200 °С), в к-рой происходит разложение СаСО3. Получающийся СаО в твердом состоянии взаимод. с составными частями глины и железистого компонента с образованием в экзотермич. зоне 2CaO x SiO2, 5СаО x 3А12О3, 3СаО x А12O3, 4CaO x Al2O3 x Fe2O3, 2CaO x Fe2O3, а также СаО, MgO и др. оксидов.
В зоне спекания при т-ре 1450 °С обжигаемый материал (клинкер) частично плавится; в этой зоне образуется главный минерал клинкера ЗСаО x SiO2. При дальнейшем прохождении по печи клинкер попадает в зону охлаждения (т-ра 1000-1200 °С). Холодный клинкер дробят и тонко измельчают вместе с гипсом и др. добавками в барабанных шаровых мельницах, а затем транспортируют в железобетонные цилиндрич. емкости - т. наз. цементные силосы.

Свойства. При взаимод. Ц. с водой - гидратации, затворении - первоначально образуется пластичное цементное тесто, к-рое со временем на воздухе или в воде уплотняется, теряет пластичность и превращается в т. наз. цементный камень. Безводные минералы клинкера превращаются при этом в соответствующие гидросиликаты, гидроалюминаты и гидроферраты(III) Са, напр.:

ЗСаО x SiO2 + 2H2Ohttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/1/6/1/17161.jpeg Ca2SiO4 x Н2О + Са(ОН)2
Ca2SiO4 + Н2Оhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/1/6/2/17162.jpeg Ca2SiO4 х Н2О ЗСаО х А12О3 + 6Н2Оhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/1/6/3/17163.jpeg ЗСаО х А12О3 х 6Н2О

Образовавшийся Са(ОН)2 под действием СО2 воздуха постепенно превращается в СаСО3, гидроалюминаты Са с гипсом в присут. воды дают двойные основные сульфаты, напр. Са6А12(ОН)12(SО4)3 x26Н2О и Ca4Al2(OH)12SO4 x6H2O. При получении бетона образовавшийся Са(ОН)2 с СО2 воздуха и SiO2 превращается в очень прочную массу, состоящую из карбонатов и силикатов Са.

Табл. 1.-ОСНОВНЫЕ ЦЕМЕНТЫ

Название
Вещественный состав, % по массе
Минералогнч. состав клинкера, % по массе
Особые свойства
Области применения
Портландцемент
Обычный
Клинкер (80), гипс (1,5-3,5), минер. добавки (до 20)
ЗСаО х SiO2 (45-67) 2CaO х SiO2 (13-35) ЗСаО х Al2O3 (2-12) 4СаО хAl2O3 х Fe2O3 (8-16)
Монолитный бетон для зданий и сооружений, сборные железобетонные конструкции, дорожное строительство, наружные части гидротехн. сооружений, строит. растворы
Быстр отвердеющий
Клинкер (90), гипс (1,5-3,5), активная минер. добавка (до 10)
http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/1/6/4/17164.jpeg
Более быстрое твердение в течение 3 сут и более тонкий помол, чем у обычного портландцемента
Сборные железобетонные конструкции, скоростное строительство
Сульфато стойкий
Клинкер (до 96), гипс (до 3,5)
ЗСаО х SiO2 (до 50) ЗСаО х Al2O3 (5) ЗСаО х Al2O3+ (до 22) +4CaO х Al2O3 x Fe203
Повышенная стойкость к действию сульфатов, высокая морозостойкость
Для сооружений, находящихся под действием сульфатов или в условиях замораживания и оттаивания, увлажнения и высыхания
Высокопрочный
Клинкер (90), гипс (1,5-3,0)
ЗСаО х SiO2 (до 70) ЗСаО х Al2O3 (6-8)
Повышенная прочность
Для конструкций, находящихся под нагрузкой
Гидрофобный
Клинкер (до 90)*, гидрофобная добавка (0,05)
Тот же, что у портландцемента
Повышенные пластичность и морозостойкость
Те же, что у обычного и пластифицир. портландцементов; возможность длит. хранения цемента
Пластифицированный
Клинкер (до 90)**, пластифицирующая добавка (0,15-0,25)
"
То же
Для сооружений, нуждающихся в повышенной морозостойкости; для экономии цемента или бетонной смеси
Тампона жный
Клинкер (до 90), активная минер. добавка (до 25), инертная добавка (до 10), шлак (до 15), песок (до 10), пластифицирующая добавка (0,15)
"
Быстрое твердение и медленное схватывание
Тампонирование нефтяных и газовых скважин
Декоративный
Клинкер (до 80-85), диатомит (6), инертная минер. добавка (до 10) или минер. пигмент (до 15)
3CaO х SiО2 (45-50) 2CaO х SiO2 (23-37) ЗСаО х Al2O3 (до 15) 4СаОхAl2O3 хFe2О3(до 2)
Имеет белый цвет или окрашен в разл. цвета
Отделка зданий и сооружений, скульптурные работы
Напрягающий
Клинкер (до 85), высокоглиноземистый шлак (15-20), гипс (до 10)
ЗСаО х SiO2 2CaO х SiО2 2CaO х Al2O3 х SiO2

CaO х Al2O3 12CaO х 7Al2O3

Быстрое твердение и быстрое схватывание; расширяется при твердении более чем на 0,5 %
Напорные железобетонные трубы, тонкостенные изделия
Пуццолановый сульфатостойкий
Клинкер (до 60), добавки вулканич. (24—40) или осадочного происхождения, гипс (до 3,5)
ЗСаО х Al2O3 (до 8) 4CaO x Al2O3 x Fe2O3 3CaO x SiO2 2CaO x SiO2
Повышенная стойкость к действию сульфатов
Подводные и подземные сооружения в условиях постоянного воздействия агрессивных (сульфатных) вод
Шлакопортландцемент
Клинкер (40-70), гранулир. диатомитовый шлак (30-60), гипс (до 3,5)
Тот же, что у портландцемента
Замедленный рост прочности в нач. период твердения, пониженная морозостойкость, повышенная сульфатостойкость
Эффективен для сборного железобетона, изготовляемого с тепловлажностной обработкой
Прочие цементы
Глиноземистый***
Глиноземистый шлак (до 99), добавки (до 1)
CaO x Al2O3 12CaO x 7Al2O3 CaO x 2Al2O3 2CaO x Al2O3 xSiO2 Fe2O3
Быстрое твердение при нормальной и повышенной т-рах, высокая стойкость к действию минер. в-в; потеря прочности (до 60%) через 15-20 лет
Срочные аварийные и восстановят. работы; сооружения, подвергающиеся действию вод или О2; получение жаростойких бетонов и р-ров. Не применяется в условиях повыш. т-ры и влажности
Гипсоглиноземистый расширяющийся
Глиноземистый шлак (до 70), гипс двухводный (до 30), сульфатноспиртовая барда, бура (до 10)
To же
Расширение при твердении в воде (через 1 сут 0,15%, через 28 сут 0,3-1%), быстрое твердение; водонепроницаемы
Водонепроницаемые бетоны и р-ры, заделка стыков, ремонтные работы, тампонирование нефтяных и газовых скважин

*Гидрофобные добавки - мылонафт, олеиновая к-та, иногда триэтаноламин. **Пластифицирующая добавка - лигносульфонаты. ***При содержании 40-48% Al2O3 наз. обычным глиноземистым, при содержании 60-72% Al2O3 - высокоглиноземистым (талюмом), при более 72% Al2O3 - особо чистым высоко-глиноземистым.

Существуют две осн. теории механизма гидратации Ц.: согласно одной из них, гидратация идет в р-ре, из к-рого выпадают образующиеся гидраты, согласно второй - вода присоединяется к твердому в-ву. Гидратные новообразования совместно с первоначальными частицами создают рыхлую коагуляц. структуру, в к-рой протекают процессы кристаллизации гидратов. При этом образуются кристаллич. сростки, пронизывающие структуру и вызывающие уплотнение цементного теста (схватывание). Началом схватывания считается начало процесса потери пластичности, концом - переход в плотное (хотя и непрочное) состояние. Нарастание прочности при твердении определяется медленной кристаллизацией гидратных составляющих цементного камня.
По прочности Ц. делится на марки, к-рые определяются гл. обр. пределом прочности при сжатии половинок образцов-призм размером 40 х 40 х 160 мм, изготовленных из цементного р-ра состава 1:3 (по массе) с кварцевым песком (срок твердения образцов в воде 28 сут с момента изготовления). Марки выражаются цифрами 300-600 (как правило, через 100), обозначающими прочность при сжатии соотв. в 30-60 МПа (табл. 2).

Табл. 2.- ПРОЧНОСТЬ НЕКОТОРЫХ МАРОК ЦЕМЕНТОВ

Цемент
Марка
Прочность, МПа
при сжатии
при изгибе
3 сут
28 сут
3 сут
28 сут
Портландцемент быстр отвердеюший
400
_
40
_
5,5
400
25
40
4
5,5
500
28
50
4,5
6,0
высокопрочный
550
_
55
_
6,2
600
_
60
__
6,5
сульфатостойкий
400
40
_
5,5
500
50
6,0
декоративный (белый)
400
_
40
_
5,5
500
_
50
6,0
напрягающий
НЦ-10
15
50
_
6,0
НЦ-20
15
50
6,0
НЦ-40
40
5,5
Глиноземистый цемент
400
25
40
5,5
500
28
50
4,5
6,0

Лит.: Бутт Ю.М., Сычев М.М., Тимашев В. В., Химическая технология вяжущих материалов, М., 1980; Кузнецова Т. В., Алюминатные и сульфалюминатные цементы, М., 1986; Taylor H.F.W., Cement chemistry, L., 1990.

Т. В. Кузнецова.


1,2-циклогександиондиоксим 1,3,5-циклогептатриен 1,3-циклогексадиен 1,3-циклопентадиен n-цимол B-цианэтилфосфин Царская водка Цветная фотография Цветность органических соединений Цветные металлы Цветометрия Цвиттер-ионы Цедрол Цезий Цезия галогениды Цезия оксид Цейзе соль Цейзеля метод Целлобиоза Целлозольвы Целлофан Целлюлазы Целлюлоза Целлюлозы ацетаты Целлюлозы нитраты Целлюлозы эфиры Цементация Цементы Централиты Центрифугирование Центробежное формование полимеров Центры окраски Цеолитсодержащие катализаторы Цеолиты Цепные реакции Церамиды Цереброзиды Церевитинова метод Церезин Церий Цетановое число Цефалоспорины Циан Цианалы Цианамид Цианаты неорганические Циангидрины Цианиды Цианиновые красители Цианирование Цианистый водород Циановая кислота Цианоуглероды Цианплав Циануксусная кислота Циануровая кислота Цианэтилирование Циглера реакции Циглера-натты катализаторы Циклизация Циклиты Циклические режимы Циклические соединения Циклоазохром Циклоалканы Циклоалкены Циклогексан Циклогексанол Циклогексанон Циклододекан Циклональ Циклоны Циклооктатетраен Циклоолефиновые каучуки Циклоолефины Циклопарафины Циклопентен Циклоприсоединение Циклопропан Циклосерин Циклотронный резонанс Циклофаны Циклофосфан Цинеол Цинк Цинка ацетат Цинка галогениды Цинка гидроксид Цинка оксид Цинка сплавы Цинка сульфат Цинка сульфид Цинка халькогениды Цинка хлорид Цинковые удобрения Цинкорганические соединения Циннолин Цинхомероновая кислота Цирконий Цирконийорганические соединения Циркония галогениды Циркония диоксид Циркония карбид Циркония сплавы Цис..., транс... Цистатионин Цистеин Цистин Цистрон Цитидин Цитозин Цитокинины Цитохимия Цитохром с-оксидаза Цитохромы Цитраконовая и мезаконовая кислоты Цитраль Цитраты Цитронеллаль Цитронеллол
www.pravda.ru: Присадка для бетона: застынет, когда надо
09.10.2013
… не одно поколение строителей ведет упорную борьбу с цементом и бетоном — а все потому, что эти взвеси часто загустевают в процессе их перекачки по трубам, что приводит к постоянным поломкам насосов. Но можно ли как-нибудь справиться с этой бедой? …
www.pravda.ru: Большой Барьерный риф избавили от американских бомб
02.09.2013
… со дна океана две сброшенные в ходе учений на Большой Барьерный риф бомбы. Оба снаряда содержали взрывчатые вещества, но не имели взрывателей. На океанском дне остались еще две бомбы, заполненные цементом, которые поднимать не стали из-за тяжелого веса. Они не представляют угрозы для заповедника и для людей. …
www.pravda.ru: Прокуратура нашла нарушения на объектах "Москва-Сити"
18.05.2013
… При этом опорные конструкции в ходе подготовки к производству строительных работ не устанавливались. Вместо несущих колонн произведены арматурные каркасы, обмотанные сеткой и засыпанные смесью цементного раствора и строительного мусора. В связи с этим эксплуатация объекта представляет собой непосредственную угрозу жизни и здоровью людей, ежедневно находящихся на территории ТРК. …
www.pravda.ru: Зачем Такэси Китано устроил "Беспредел"
24.04.2013
… повлияло бы. Потому что задача режиссера состояла не в том, что бы романтизировать или наоборот, очернить бандитов, а в том, что бы показать, чтомораль является единственной силой, цементирующей общество. И если она исчезает, то конец один — война всех против каждого (и каждого против всех, разумеется) без всякого шанса на выживание. …
www.pravda.ru: КНДР возводит укрепления на границе с Южной Кореей
24.04.2013
… начала строить военные укрепления на границе со своим южным соседом. Китайские СМИ сообщают, что это может быть подготовка к войне. На полуострове уже появились цементные баррикады, а также противотанковые сооружения из бревен и булыжников. …
www.pravda.ru: В Таиланде затонул катер с 19 российскими туристами
27.02.2013
… Booze Cruise, который направлялся с экскурсией на Коралловый остров, пошел ко дну недалеко от берега после столкновения с находящимся в воде цементным блоком, не обозначенным буйком. …
www.pravda.ru: Старые методы: тело депутата нашли в цементе
18.02.2013
… комитет заявил, что найден труп ранее похищенного депутата горсовета Липецка Михаила Пахомова. Труп обнаружили в подвале дома. Тело убитого находилось в бочке и было залито цементом. Ранее СКР сообщал, что подтверждения информации об убийстве нет, однако полицейские настаивали на том, что с народным избранником все же расправились. …
www.pravda.ru: Минфин введет налог на автомобильные штрафы?
19.11.2012
… Чаще всего штрафы работников за нарушение ПДД оплачивают компании, занимающиеся междугородними перевозками — в первую очередь, нефтепродуктов, цемента, муки, молока и таких скоропортящихся товаров, как фрукты, овощи и иная сельскохозяйственная продукция. Что до внутригородских перевозок, то указанная практика особенно распространена среди фирм, …
www.pravda.ru: Четверо рабочих погибли на частной стройке в Подмосковье
13.09.2012
… произошло в деревне Новинки в среду вечером, когда пятеро рабочих заливали цементом полы второго этажа. В это время внезапно рухнули перекрытия, в результате под завалами оказались четверо рабочих, пишет "Взгляд". …
www.pravda.ru: Российские моряки эвакуированы с тонущего в Японском море судна
07.07.2012
… с партией цемента объемом порядка четырех тысяч тонн и еще 600 тонн других грузов шел Японским морем из китайского порта Циндао в сахалинский Корсаков. В 170 км милях от Владивостока на судне пробило трубу кингстона …
www.yoki.ru: Лжедоктор увеличивал ягодицы с помощью герметика
22.11.2011
… Майами задержала пластического хирурга, который увеличил своей пациентке объем ягодиц с помощью смеси цемента и суперклея. Девушка обратилась к Онилу Моррису, так как за свои услуги он просил всего 700 долларов. Решив сэкономить, она едва не лишилась самого бесценного - жизни.  …
www.missus.ru: Дерево счастья своими руками
17.11.2011
… примерно два часа в день. Делаются цветочки, потом они приклеиваются на заготовленный бумажный шар, с заранее сделанной в нем дыркой для палки, готовое деревце втыкается в горшочек и крепится на цемент. …
www.pravda.ru: Микки Рурк оставил "почетный след" в Лос-Анджелесе (+фото)
01.11.2011
… почестей, сообщает "Маяк". Звезда "Девяти с половиной недель" и "Рестлера" оставил отпечатки своих ладоней и обуви в цементе перед знаменитым Китайским театром. Как передает ИТАР-ТАСС, до Рурка такой чести удостаивались более 250 человек, в том числе …
www.pravda.ru: ИноСМИ: чернобыльский апокалипсис был разрушительнее японского
14.04.2011
… состоит из окиси урана, плутония, стали, циркония и других металлов — коктейль, который будет в течение многих лет выделять тепло и радиоактивность. Единственным спасением может оказаться цементный колпак, за которым необходимо постоянно наблюдать: в Чернобыле такой саркофаг дал трещину под воздействием тепла и радиоактивности", — отмечает автор. …