О цементе

Цемент (нем. zement) – собирательное название порошкообразных (преимущественно гидравлических) вяжущих веществ, способных при смешивании с водой (иногда с водными растворами солей) образовывать пластичную массу, приобретающую затем камневидное состояние.

Добавки для цементов — вещества неорганической (минеральной) или органической природы, вводимые в состав цемента при его тонком помоле с целью регулирования свойств цемента, улучшения технологии и повышения экономической эффективности производства цемента. В отличие от добавок для цементов, добавки для бетонов и растворов, в том числе для сухих строительных смесей, вводятся при смешении компонентов растворной (бетонной) смеси (часто с водой затворения). В ряде случаев «добавки для цементов» и «добавки для бетонов» — это одни и те же вещества, например, золы от сжигания твёрдого топлива, пластификаторы и суперпластификаторы для производства пластифицированных цементов, микрокремнезём и др. Однако, во многих случаях «добавки для цементов» отличаются по составу от «добавок для бетонов». Существенным отличием «добавок для цементов» является также их гранулометрический состав, поскольку они подвергаются интенсивному размолу и диспергированию при совместном тонком измельчении с портландцементным клинкером, тогда как при простом перемешивании компонентов в случае приготовления растворной смеси исходные частицы добавки в виде крупных зёрен и агрегатов подвергаются лишь частичному разрушению и диспергированию. Потребитель портландцемента (ГОСТ 10178) должен понимать, что кроме тонкоизмельчённого портландцементного клинкера, портландцемент в качестве обязательного компонента содержит гипсовый камень (CaS04-2H2O), являющийся регулятором сроков схватывания цемента (до 3,5-4,0% в пересчёте на SO3). Большинство видов портландцемента, кроме того, содержит активные минеральные добавки в количестве до 20%, а также добавки-наполнители, не обладающие гидравлическими свойствами, в количестве до 5%. В некоторых цементах может присутствовать технологическая добавка — интенсификатор помола (до 1 %), а также добавки, придающие цементу повышенную пластичность (добавки-пластификаторы) или гидрофобные свойства (добавки-гидрофобизаторы, до 0,3%). В отдельных случаях цементы могут содержать также добавку, компенсирующую усадку цементного камня расширяющийся компонент, пигменты (для цветных цементов) и добавки, ускоряющие твердение и повышающие прочность цемента (до 5%). Присутствие добавок в цементе необходимо учитывать при использовании цемента.

Портландцемент

Состав

Портландцемент — вяжущее вещество, обладающее гидравлическими свойствами, состоящее из портландцементного клинкера, гипса и добавок. Портландцемент характеризуют следующими способами:
по химическому составу: общему (валовому) содержанию в цементе химических элементов, представленных в оксидной форме. Обычно в портландцементе определяют содержание СаО, SiO2, AI2O3, Fe2O3, MgO, К2О, Na2O, SO3, а также ионов Cl-. Такая характеристика является малоинформативной с позиций прогнозирования свойств цемента, поскольку содержание химического элемента не соотносится с определёнными фазовыми составляющими цемента; например, содержание диоксида кремния (SiO2), связанного в силикаты кальция, суммируется с количеством кремнезёма, входящего в состав гидравлической добавки без учёта распределения их в этих составляющих цемента. Тем не менее, при сертификации цемента такую характеристику применяют.
по вещественному составу: содержанию клинкера, гипса и добавок в массовых %. При этом обычно указывается не только содержание добавок, но и их тип (шлак, зола, трепел и т.д.). Во многих случаях дополнительно приводят химический состав портландцементного клинкера, на основе которого произведён портландцемент. Химический состав клинкера характеризуют содержанием химических элементов в оксидной форме, в виде модульных характеристик (n, р) и коэффициента насыщения (КН), а также в виде расчётного минералогического состава клинкера.
по фактическому фазово-минералогическому составу цемента: содержанию основных минералов и фаз, определённому инструментальными методами физико-химического анализа — петрографическим, рентгенофазовым и др. В этом случае состав цемента, наряду с фазами клинкера (алит, белит, алюмоферрит, алюминат), характеризуется содержанием минералов и фаз, входящих также в состав гипса и добавок. Такой способ характеристики состава цемента наиболее информативен с позиций прогнозирования его свойств, однако ограничено доступен производственным лабораториям.

О классификации цемента в следующей статье.