1. История развития производства вяжущих

33.Портландцемент: химический состав клинкера
Портландцемент – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным тонким помолом клинкера с добавкой гипсового камня. Клинкер получают обжигом до спекания сырьевой смеси надлежащего состава, обеспечивающего преобладание в клинкере силикатов кальция.
Гипсовый камень вводится для регулирования сроков схватывания и повышения прочностных показателей.
В портландцемент разрешается вводить до 15 % активных или до 10 % инертных минеральных добавок от массы цемента без изменения названия, а также до 1 % других добавок, регулирующих его свойства.
(При производстве клинкера применяют такие горные породы, как мергели; либо глину и известняки).
Качество и свойства ПЦ в основном определяются составом и структурой клинкера. Введенные во время помола добавки лишь в некоторой степени регулируют свойства ПЦ.
Химический состав клинкера
Основными и обязательными оксидами в составе цементного клинкера являются:

• 
  СаО – 63-66 %
  
• 
  SiO₂ – 21-24 %
  
• 
  Al₂O₃ – 4-8 %
  
• 
  Fe₂O₃ – 2-4 %
  

Суммарное их содержание 95-97 %. Кроме этих оксидов в небольших количествах содержатся:

• 
  МgO – 0,5-5 %
  
• 
  SO₃ – 0,3-1
  
• 
  Na₂O + K₂O – 0,4-1
  
• 
  TiO₂ – 0,2-0,5
  
• 
  P₂O₅ – 0,1
  

О качестве клинкера в определенной степени можно судить по его химическому анализу.

Роль отдельных оксидов:

Чем больше в клинкере СаО, тем более высокопрочными и быстротвердеющим будет цемент. Однако с условием, что он полностью будет связан с кислотными оксидами. Свободный СаО вызывает неравномерность изменения объема (намертво обожженный СаО не гасится при затворении, а гидратируется уже в затвердевшем цементе). Цементы с повышенным содержанием СаО во время твердения выделяют большое количество тепла, обладают пониженной водостойкостью.

Кремнезем – увеличение содержания его в клинкере приводит к замедлению схватывания и твердения. Цементы с повышенным содержанием SiO₂ в клинкере обладают высокой прочностью в поздние сроки твердения. При их гидратации выделяется умеренное количество тепла, они отличаются повышенной водостойкостью и стойкостью в сульфатных водах.
Глинозем – повышенное его содержание ведет к быстрому схватыванию и ускоренному твердению. Цементы с повышенным содержанием глинозема обладают низкой сульфатостойкостью и морозостойкостью.