Перейти до основного вмісту
Вся хімія

18.11. Цемент

Лайнус Полінг, Пітер Полінг — Хімія

Портланд-цемент становить собою алюмосилікатний порошок; будучи змочений водою, він перетворюється на тверду масу. Зазвичай його одержують розмелюванням вапняку й глини на тонкий порошок, який у суміші з водою утворює шлам; шлам випалюють у довгій обертовій печі, в якій спалюють газ, нафту або вугільний пил. У головці печі (її гарячий кінець), де температура сягає приблизно 1500 °C, алюмосилікатна суміш спікається в невеликі круглі частинки, що називаються клінкером. Клінкер подрібнюють на тонкий порошок у кулькових млинах (обертовий циліндричний млин, заповнений сталевими кулями), щоб одержати кінцевий продукт.

До обробки водою портланд-цемент складається із суміші силікатів кальцію, головним чином Ca2SiO4 і Ca3SiO5, та кальцій алюмінату Ca3Al2O6. Під час обробки водою кальцій алюмінат гідролізується до кальцій гідроксиду й алюміній гідроксиду, які своєю чергою реагують із силікатами кальцію, утворюючи алюмосилікати кальцію у вигляді змішаних кристалів.

Звичайний будівельний розчин, що його застосовують для кладки цегли, готують змішуванням піску з портланд-цементом. Кількість цементу, потрібну для будівельних робіт, можна значно зменшити, якщо цемент змішати з піском, щебенем або гравієм; матеріал, що утворюється при цьому, називається бетоном. Бетон — дуже цінний будівельний матеріал. Для його тужавіння не потрібен карбон(IV) оксид, що міститься в повітрі; він твердне навіть під водою й у дуже великих масах.