Цемент
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
ЦемеÌнт - в'Ñжуча речовина, Ñка з рідкого або Ñ‚Ñ–Ñтоподібного Ñтану переходÑÑ‚ÑŒ у твердий каменеподібний Ñтан при звичайній температурі. Один з оÑновних будівельних матеріалів, в'Ñжучий заÑіб при виготовленні бетону.
ЗміÑÑ‚[Ñховати] |
[ред.] Виробництво
[ред.] Сировина
У виробництві цементу викориÑтовуютьÑÑ Ð¿ÐµÑ€ÐµÐ²Ð°Ð¶Ð½Ð¾ легкоплавкі глини, аргіліти Ñ– глиниÑÑ‚Ñ– Ñланці, що Ñкладають чаÑтину цементної шихти. Другою оÑновною Ñ—Ñ— Ñкладовою Ñ” карбонатні породи.
Сировиною Ð´Ð»Ñ Ð²Ð¸Ñ€Ð¾Ð±Ð½Ð¸Ñ†Ñ‚Ð²Ð° цементу Ñлужать вапнÑк Ñ– глина, Ñкі змішують у певному Ñпіввідношенні (75—80% вапнÑку Ñ– 20— 25% глини) Ñ– прожарюють близько 1450°С. ÐŸÑ€Ð¾Ð¶Ð°Ñ€ÑŽÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð²Ð¾Ð´ÑÑ‚ÑŒ у Ñпеціальних циліндричних печах, викладених вÑередині вогнетривким матеріалом. СучаÑні потужні цементні печі доÑÑгають у довжину 185 м Ñ– мають внутрішній діаметр до 5 м. Ñ—Ñ… вÑтановлюють дещо нахиленими. Шихту завантажують у верхній кінець печі. Піч повільно обертаєтьÑÑ, Ñ– завантажений матеріал, переÑипаючиÑÑŒ, рухаєтьÑÑ Ð´Ð¾ нижнього кінцÑ, назуÑтріч розжареним газам — продуктам Ð³Ð¾Ñ€Ñ–Ð½Ð½Ñ Ð¿Ð°Ð»Ð¸Ð²Ð° (розпиленого Ð²ÑƒÐ³Ñ–Ð»Ð»Ñ Ð°Ð±Ð¾ горючих газів).
При обпаленні в цементному матеріалі поÑлідовно відбуваютьÑÑ Ñ‚Ð°ÐºÑ– головні хімічні перетвореннÑ. При 100—120°С випаровуєтьÑÑ Ð²Ð¾Ð»Ð¾Ð³Ð°. При 500°С вигорÑÑŽÑ‚ÑŒ органічні домішки. При 800—1000°С розкладаєтьÑÑ Ð²Ð°Ð¿Ð½Ñк:
- CaCO3 = CaO + CO2 ↑
При 1000—1300°С окÑид кальцію взаємодіє з діокÑидом Ñиліцію SiO2 Ñ– AlO3 з глини з утвореннÑм Ñилікатів Ñ– алюмінатів кальцію:
- 3CaO + SiO2 = 3CaO • SiO2 (Ca3SiO5)
- 2CaO + SiO2 = 2CaO • SiO2 (Ca2SiO4)
- 3CaO + Al2O3 = 3CaO • Al2O3 (Ca3(AlO3)2)
При 1300—1450°С відбуваєтьÑÑ ÑÐ¿Ñ–ÐºÐ°Ð½Ð½Ñ ÑƒÑ‚Ð²Ð¾Ñ€ÐµÐ½Ð¸Ñ… Ñилікатів Ñ– алюмінатів кальцію. КуÑки Ñпеклої цементної маÑи, Ñку називають клінкером, вивантажуютьÑÑ Ð· нижнього ÐºÑ–Ð½Ñ†Ñ Ð¿ÐµÑ‡Ñ– Ñ– піÑÐ»Ñ Ð¾Ñ…Ð¾Ð»Ð¾Ð´Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ Ñ€Ð¾Ð·Ð¼ÐµÐ»ÑŽÑŽÑ‚ÑŒÑÑ, внаÑлідок чого утворюєтьÑÑ Ñіро-зелений порошок, Ñкий Ñ– називають цементом.
Склад цементу виражають звичайно процентним вміÑтом CaO, SiO2, Al2O3 Ñ– Fe2O3. До Ñкладу цементу Ñк домішки входÑÑ‚ÑŒ Ñ– інші речовини. Звичайний, або так званий Ñилікатний, цемент міÑтить: CaO (60—67%); SiO2 (17—25%); Al2O3 (3—8%); Fe2O3 (0,3-6%).
[ред.] ЗаÑтоÑуваннÑ
Цемент звичайно викориÑтовують у Ñуміші з піÑком. Ðа одну чаÑтину маÑи цементу беруть 3—5 чаÑтин піÑку. З такої Ñуміші разом з водою виготовлÑÑŽÑ‚ÑŒ напіврідку Ñ‚Ñ–Ñтоподібну маÑу, Ñку називають цементним розчином. Цементний розчин через деÑкий Ñ‡Ð°Ñ Ñ‚ÑƒÐ¶Ð°Ð²Ñ–Ñ”, а потім твердне в каменеподібну речовину. Ð¢Ð²ÐµÑ€Ð´Ñ–Ð½Ð½Ñ Ñ†ÐµÐ¼ÐµÐ½Ñ‚Ð½Ð¾Ð³Ð¾ розчину при звичайній температурі продовжуєтьÑÑ Ð¼Ð°Ð¹Ð¶Ðµ міÑÑць. ОбумовлÑюєтьÑÑ Ñ†Ðµ Ñвище Ñкладними хімічними реакціÑми, головніші з Ñких можна зобразити такими рівнÑннÑми:
- Ca3SiO5 + 5H2O = Ca2SiO4 • 4H2O + Ca(OH)2
- Ca2SiO4 + 4H2O = Ca2SiO4 • 4Ð2О
- Ca3(AlO3)2 + 6H2O = Ca3(AlO3)2 • 6Ð2О
Ð—Ð¼Ñ–ÑˆÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ñ†ÐµÐ¼ÐµÐ½Ñ‚Ð½Ð¾Ð³Ð¾ розчину з гравієм Ñ– щебенем дає бетон. Якщо бетоном наповнити залізний ÐºÐ°Ñ€ÐºÐ°Ñ (залізні Ñтержні, дріт тощо), то тоді його називають залізобетоном. Цемент (бетон) дуже міцно зв'ÑзуєтьÑÑ Ð· залізом Ñ– має однаковий з ним коефіцієнт теплового розширеннÑ. Бетон Ñ– залізобетон мають дуже виÑоку твердіÑÑ‚ÑŒ Ñ– механічну міцніÑÑ‚ÑŒ. Ñ—Ñ… широко викориÑтовують при будівництві гідроелектроÑтанцій, моÑтів, каналів, заводÑьких корпуÑів Ñ– в житловому будівництві.
[ред.] ІÑÑ‚Ð¾Ñ€Ñ–Ñ Ð²Ð¸Ð´Ð¾Ð±ÑƒÑ‚ÐºÑƒ Ñ– заÑтоÑуваннÑ
Технології Ð´Ð¾Ð±ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ð±ÑƒÐ»Ð¸ відомі у Ñтародавньому Єгипті. ВважаєтÑÑŒÑ Ñ‚Ð°ÐºÐ¾Ð¶, що єгипетÑькі піраміди були побудовані з бетонних блоків, на оÑнові гіпотези, що Ñеред кам'Ñних брил пірамід було знайдено волоÑину.
[ред.] Див. також
[ред.] Джерела
- Ф. Ð. Деркач "ХіміÑ" Л. 1968