Основой любой бетонной смеси является цемент, и так как разные типы бетонов предназначены для разных целей, то и существую цементы, которые обладают разными свойствами и предназначены для получения разных типов готовых бетонов, а соответственно и используются в разных сферах строительства.
Состав глиноземистого цемента
Глиноземистый цемент – это высокопрочное вяжущее вещество, которое одинаково быстро твердеет, как на воздухе, так и в воде. Для производства данного вида цемента, используются смеси материалов с известняком или с известью, и эти материала очень богаты глиноземом. Эта смесь подвергается обжигу вплоть до спекания или полного расплавления, затем получившийся вследствие обжига продукт подвергается тонкому измельчению, это и будет глиноземистый цемент.
Отличие от популярного портландцемента состоит в том, что клинкер портландцемента состоит в основном из силикатов кальция, а глиноземистый цемент в свою очередь получают из шлака или клинкера, которые содержат в основном низкоосновные алюминаты кальция. Самым важным минералом глиноземистого цемента является моноалюминат кальция, кроме него в составе данного вяжущего вещества обычно так же содержатся минералы: 12СаОи 7А12Оэ (БСаО • ЗА1Й03), СаО • 2А1203.
О свойствах низкоосновных алюминатов кальция известно еще со времен 19-го века. Тогда же один из ученных высказал такую мысль, что цемент должен быть сульфатостойким, если в нем отношение суммы Al203 + Si02 к сумме CaO+MgO будет больше единицы.
При изучении способов получения сульфатостойкого цемента, во Франции был получен глиноземистый цемент, который обладал высокой сульфатостойкостью и при этом быстро твердел и набирал высокую прочность, которая была на порядок выше некоторых других видов цементов.
Из-за высоких технологических свойств данного вяжущего вещества, в 1912 году французы засекретили технологию производства глиноземистого цемента, а так же его химический состав. Затем военное ведомство Франции использовало данный цемент для того чтобы быстро возводить фундаменты для тяжелых орудий и строительства пулеметных точек, а так же для быстрого восстановления некоторых видов орудий. Все это было использовано еще в первой империалистической войне.
В Советском Союзе было разработано несколько способов получения глиноземистого цемента в результате собственных исследований. Затем в ходе производства и твердения были изучены все физико-химические процессы. Результатом данных работ и исследований было то, что ученные смогли организовать производство данного цемента способом доменной плавки. Так же эти исследования помогли более рационально применить данный вид цемента во многих областях строительства, где он был необходим.
Способы получения глиноземистого цемента
Химический состав данного вида цемента всегда разнообразен, так как в основном зависит от химического состава исходных материалов, а так же от технологии производства, так как существует несколько способов производства глиноземистого цемента.
Выбор способа производства данного вида цемента зависит от нескольких факторов и в первую очередь это зависит от физико-химических сырьевого компонента, из которого собственно и производится сам глиноземистый цемент.
Из-за того, что между температурой спекания и плавления очень маленький интервал, сначала данный цемент получали путем плавления сырьевой шихты, после чего так же стали применять и обжиг сырья до полного спекания.
Для того чтобы получить глиноземистый цемент, путем плавления, для начала необходимо подготовить сырьевую шихту путем отбора равномерных зерен. Затем сырье подвергают плавлению и охлаждению полученного шлака и, в конце концов, дроблению на очень мелкие зерна будущего цемента.
Высокоглиноземистый цемент
Для получения высокоглиноземистого цемента используют чистый глинозем различных марок. В качестве известкового компонента служит известняк или в некоторых ситуациях обожженная известь.
При расчете состава сырьевой шихты, необходимое содержание оксида кальция устанавливают в зависимости от того, сколько его должно быть в двойных соединениях силиката кальция и алюмината, а так же в тройных соединениях алюмосиликатах кальция с учетом твердых растворов.
В отличие от производства портландцемента, при производстве глиноземистого цемента трудно рассчитать минеральный состав расплава или клинкера. Это происходит, потому что минеральный состав клинкера зависит от способа производства (плавление или спекание), среды обжига (окислительная или восстановительная), характера охлаждения (условий кристаллизации), содержание оксида железа в сырьевой шихте, а так же от железосодержащих соединений, которые образуются после обжига шихты, и от состава полученных получившихся твердых растворов и др.
