Przeczytaj
Czym jest cement?
Cement jest spoiwem hydraulicznym o właściwościach wiążących wykorzystywanym w przemyśle budowanym w szerokim zakresie. Jego głównym składnikiem jest klinkier, którego wyróżniamy kilka rodzajów:
kinkier barowy – uzyskiwany z surowców zawierających węglany wapnia, baru i glinokrzemiany;
klinier glinowy – uzyskiwany z boksytów wapnia lub z boksytów i wapienia;
klinkier portlandzki – uzyskiwany z surowców zawierjących węglan wapnia i glinokrzemiany.
Cement wchodzi w skład mieszanek betonowych, zapraw murarskich, tynkarskich oraz wielu innych produktów chemii budowlanej. Materiał ten pozostaje wytrzymały i trwały zarówno w środowisku suchym, jak i w wodzie.
Klinkier portlandzki
W przemyśle cementowym podstawowym półproduktem cementu jest klinkier portlandzki. Wytwarza się go poprzez wypalenie surowców mineralnych, tj. wapieniewapienie, margielmargiel, glinaglina, które tworzą spiek, na który składa się głównie alit (), belit (), celit () i brwonmilleryt (). Uzyskany spiek mielony jest z gipsem (), który pełni funkcję regulatora w czasu wiązania cementu.
Procentowy skład chemiczny składników w typowym wsadzie do wytwarzania klinkieru przedstawiono w tabeli poniżej. Składniki te nie występują wolne, ale w postaci związanej w wapieniu, glinie, marglach. Obecność tlenku magnezu w spieku jest efektem zanieczyszczenia surowców magnezytem lub dolomitem.
Składnik | Zawartość |
---|---|
‑ | |
‑ | |
‑ | |
‑ | |
‑ | |
‑ |
Wiązanie cementu
Po zmieszaniu cementu z wodą otrzymuje się zaczyn, który wiąże i twardnieje w wyniku reakcji chemicznych.
Etapy wiązania cementu:
rozpuszczenie w wodzie związków rozpuszczalnych,
hydratacja składników z utworzeniem pierwotnej fazy w stanie koloidalnym – powstawanie plastycznej masy,
krystalizacja produktów hydratacji – twardnienie plastycznej masy (wzrost i wzajemne przerastanie kryształów).
Cement a beton
Cement jest półproduktem dodawanym do mieszanki betonowej. Beton składa się z kilku składników – cementu, kruszywa, wody oraz ewentualnych dodatków, np. włókien zbrojeniowych.
Rodzaje i charakterystyka cementów na podstawie normy
Podstawowe parametry fizykochemiczne cementu
Parametr | Opis |
Wygląd | Suchy cement jest białym lub szarym, nieorganicznym, granulowanym materiałem. Wielkość cząstek -. |
Zapach | Brak |
Temperatura topnienia | |
Palność | Cement to ciało stałe, które jest niepalne. Nie powoduje ani nie podtrzymuje spalania innych materiałów. Brak składników ulegających samozapłonowi. |
Właściwości wybuchowe | Cement nie ma właściwości wybuchowych, a w wyniku reakcji chemicznych nie wytwarza gazów o takiej temperaturze czy ciśnieniu, które mogą spowodować uszkodzenia w otoczeniu. |
Gęstość względna | ‑ |
Rozpuszczalność w wodzie | mała (‑) |
Stabilność chemiczna | Suchy cement jest stabilny w warunkach właściwego przechowywania. Mokry cement ma właściwości alkaliczne. |
Możliwość wystąpienia reakcji niebezpiecznych | Po zmieszaniu z woda cement twardnieje w stabilną masę, która nie jest reaktywna w środowisku i nie powoduje wystąpienia reakcji niebezpiecznych. Cement rozpuszcza się w kwasie fluorowodorowym, wytwarzając żrący gaz. |
Działanie żrące/drażniące skórę/oczy | Bezpośredni kontakt z cementem może powodować mechaniczne podrażnienie lub uszkodzenie rogówki. Bezpośredni kontakt z większa ilością suchego cementu lub zachlapanie mokrym cementem może powodować od umiarkowanego podrażnienia (np. zapalenie spojówki) do chemicznego oparzenia. |
Słownik
skała osadowa składająca się głównie z węglanu wapnia (przede wszystkim w postaci kalcytu)
skała osadowa składająca się z węglanów wapnia lub węglanów magnezu oraz minerałów ilastych (glinokrzemianów glinu, magnezu i żelaza)
ilasta skała osadowa składająca się m.in. z minerałów ilastych (glinokrzemianów glinu, magnezu i żelaza), kwarcu i skaleni
wielkość bezwymiarow;, określa stosunek gęstości danej substancji do gęstości substancji przyjętej za wzorcową
mieszanina piasku, żwiru lub innego kruszywa z roztworem materiałów wiążących
wypalona mieszanina margli lub wapieni z gliną, będąca półproduktem do produkcji cementu portlandzkiego; materiał ceramiczny w postaci płytek lub cegieł klinkierowych, używany do układania posadzek, nawierzchni dróg oraz okładania ścian
grudki spieczonego popiołu pozostające po wytopie rudy, używane do budowy dróg lub wyrobu cementu
spoiwa, które po zmieszaniu z wodą ulegają wiązaniu i twardnieniu zarówno na powietrzu, jak i wodzie. Należą do nich wapno hydrauliczne oraz cement
mieszanina spoiwa mineralnego z wodą lub innym roztworem. Wyróżnia się zaczyny: cementowe, wapienne, cementowo‑wapienne, gipsowe, gipsowo‑wapienne
mieszanina: spoiwa lub lepiszcza (względnie obu tych materiałów), drobnoziarnistych kruszyw, wody lub innej cieczy zarobowej, ewentualnych dodatków i domieszek, poprawiających właściwości zaprawy świeżej lub stwardniałej
ilość ciepła wydzielonego podczas hydratacji cementu w ustalonym przedziale czasu
Bibliografia
Nocuń‑Wczelik W., Stachlewska M., Trybalska B., Effect of calcium‑magnesium carbonate additives on cement hydration, „Ceramic materials” 2017, 69, 4, s. 311‑316.