> Энциклопедический словарь Гранат, страница > Цементы
Цементы
Цементы. Древнейшими вяжущими строительными материалами являются воздушная известь и гипс. За 30 веков до нашей эры применяли воздушную известь, а 20 веков спустя стали к извести добавлять толченый кирпич с тем, чтобы получать растворы стойкие при доступе воды, т. к. воздушная обыкновенная известь в присутствии воды не твердеет. Пирамида Хеопса, Египетский Лабиринт, Китайская Стена сложены на извести.
Человек пользуется валунами, гальками, песком — результатом деятельности разрушающих вековых сил природы — и стремится превратить эти разрушенные части в монолиты, отвечающие его потребности; полученные монолиты более или менее быстро гибнут под влиянием тех же разрушающих сил природы. Для образования монолита из крупных и мелких каменных составных частей необходим Ц. Название это происходит от лат. слова cementum, которым прежде обозначали исключительно добавки к извести с тем, чтобы сообщить ей способность твердеть в воде; Ц. в петрографии называют вещества, входящие в состав камня и связующие его составные части; в технике теперь под Ц. понимаются вещества, связывающие отдельные камни или песок и гравий в большие или малые монолиты. Человеку с давних пор необходимо было противопоставлять силе моря сооружения — порты, маяки и везде, где развивались у пародов стремления к морским сношениям, вызывающим необходимость в приморских сооружениях, там строителями были обтьтс. кены залежи природного материи та. способствующего созданию сооружений противостоящих силе моря. Римляне и тпи пуццолану, голландцы — траст прибрежные жители греческих морей санторинскую землю и так далее Все эти. вещества., называемые теперь гидравлическими добавками, а в древности Ц., добавлялись к извести, чтобы, сделать ее стойкой в воде, но они не могли, конечно, удовлетворить разрастающуюся потребность строительства. В новое время был найден Ц. О значении Ц. в строительстве с.«. XLI, ч. V, 94 сл.
До 1700 г. была в применении только одна белая воздушная известь, и лишь в 1750 г. англичанин Смитов — знаменитый строитель Эдистонского маяка—указал первый, что применявшаяся ранее смесь воздушной извести о гидравлическими добавками не то, что изготовленный непосредственным обжигом Ц. из естественной смеси известняка с глинистым веществом. 40 лет спустя англичанин Паркер натолкнулся на вяжущее вещество, названное нм роман-Ц,., полученное им умеренным обжигом естественных камней определенного состава (сильного обжига тогда еще не знали). Смитов получил материал, гасившийся и рассыпавшийся в порошок после гашения. Ц. Паркера уже не гасился при смешении его с водой, однако, он сильно нагревался и быстро схватывался. В то же время во франции процесс открытия Ц. шел независимо; исследованиями знаменитого инженера Вика (1786—1861) было установлено (1817), что смесь двух отдельно обожженных материалов (ГЛ1ШЫ и извести) не одно и то же, что обжиг смеси обоих этих материалов, ибо в этом последнем случае получается новое вещество, обладающее новыми свойствами.
Далее, Асидин, отец (1779—1855) и сын (1816—1864). установили в Англин производство Ц. из искусственной смеси известняка и глины путем обжига. Обжиг и тогда еще но был доведен до спекания, так что найденный Ц., в сущности, был роман-Ц., но приготовленный уже из искусственной смеси. Настоящий же портланд-Ц. был получен впервые тоже в Англин, но в 1814 г., когда Исаак-Карл Жансон (1811 —
1911) достиг заводским путем температуры спекания искусственной смеси известняка и глины. Несмотря на это, принято считать 1826 г. годом появления портланд-Ц. и родиною его—Англию.
Портланд-Ц. изготовлялся в Англии и вывозился в другие страны Европы и Америки главным обратом для постройки портов. В это время возникло осложнение в политическом мире, и для задержки постройки портов в России (в предвидении севастопольской кампапнн) английская королева издала декрет, запрещавший вывоз английского Ц. в Россию, что обстоятельство отразилось благоприятно на соседних государствах и даже па России и невыгодно для самой Англии: в 1850 г. в Булонь-Сюр-Мер во франции был построен Дюпоном завод портлаид-Ц. Затем началось производство портланд-Ц. в Германии, а 1856 г. И. И. Цехановскнй в бывшей Петро-ковской губернии в бепдннском уезде у деревни Гродзец построил завод портланд-Ц. Затем в России начало постепенно развиваться производство портланд-Ц. и отчасти и роман-Ц., который получался, главным образом, близ Москвы.
В 60-х и 70-х годах в России настолько интенсивно развилась фабрикация Ц. под влиянием большого его спроса для постройки железных дорог и портов, что изготовление извести стало ослабе-
I пять, а фабрикация гидравлической извести так и не j началась, хотя в Европе и Америке она имеет и по настоящее время громадное значение и применение. У нас, несомненно, имеется сырье для изготовления гидравлической извести, производство которой черезвычайно просто, а применение ее могло бы быть очень экономично
Наука и техника настолько заинтересовались изучением портлапд-Ц., что изучение свойств и методов испытали.,: извести и гипса остались совершенно в теш- и ее; внимание было обращено на портланд-Ц. который детально изучен. Первые попытки нормировать качестве портланд-Ц. были введены во франции s iS48 i.. затем в Англии в 1859 г. (Грант) и в ! рмапин ь1869 г (Мнхаэлнс). В России впервые нормы были введены в 1881 г. (проф. Н. А. Беле любе кий и V. Р. ТЦуляченко).
Первая номенклатура вяжущих веществ у нас в стране была составлена ч 1902 г. проф. А. Р. Щу-ляченко и и основание ее была положена выработанная на Мюнхенской международной конференции 1884 г. номенклатура, в настоящее время устаревшая. В сентябре 1923 г. по инициативе Гос. экспернмен. ин-та силикатов и Стромбюро при ВСНХ СССР была созвана небольшая конференция по строительным вяжущим веществам на которой проф. П. А. Велихов предложил разработанную нм номенклатуру вяжущих веществ о известковым основанием. Принятая на кон-ференцни номенклатура охватывает не только выра-1 батываюгцнеся фабрикаты, но и уже изученные и под- ! готовленные для возможности получения их завод скнм путем.
Ниже приводим номенклатуру и график с подробной характеристикой и определением каждого продукта; гидравлические добавки выделены особо от вяжущих веществ.
Вяжущими веществами (Ц.) называются порошкообразные материалы, которые по затворешш их водой образуют тесто, превращающееся само по себе на воздухе или в воде в твердое к&мневндное тело. В зависимости от того, происходит ли твердение тоста лишь на воздухе, или же как на воздухе, так и в воде, вещества эти разделяются на воздушные вяжущие вещества, могущие применяться лишь в сооружениях, не подвергающихся действию воды, я гидравлические вяжущие вещества, могущие применяться как в сооружениях, не подвергающихся действию воды, так и в сооружениях, действию воды подвергающихся. Все вяжущие вещества могут быть разделены на следующие группы.
Группа /.
Вяжущие вещества, получаемые из соответственного сырья путем его обжига.
А. Воздушные вяжущие вещества.
(Воздушные Ц.).
1. Воздушная известь есть продукт, получаемый обжигом, до возможно полного выделения СО, чистых или доломитнзн-роваииых известняков, не содержащих значительных примесей глинистых веществ. Получаемая после обжига в кусках негашеная известь, главной составной частью которой является безводная окись кальция (СаО), называется кипелкой.
Получаемая при действии на негашеную известь ограниченного количества воды гашеная известь, имеющая вид топкого порошка, главной составной частью которого является гидрат окиси кальция -Са(ОН), называется пушонкой.
Б. Гидравлические вязнущие вещества. (Гидравлические Ц.).
1. Гидравлическая известь есть продукт, получаемый умеренным обжигом, недоводимым до спекания, мергелистых известняков, не доломитизи-ровапных или доломптп-зировапных, обладающий свойством при смачивании его водой полностью или частью рассыпаться в порошок (гаситься) и твердеть в воде; изготовляется в виде кусков негашеной извести (кипелка) или в виде топкого порошка гашеной извести (пушонка). В зависимости от меньшего или большего содержания глинистых примесей, гидравлическая известь называется слабой или сильной.
2. Роман-U. есть продукт, получаемый меха-
В зависимости от меньшего или большего содержания глинистых и ii-счапых примесей, воздушная нзпость называется жирной или тощей.
2. Гипсоше вяжущие вещества суть продукты, получаемые из природного двуводиого гипса (CaS04. 2Нг0) или из приводи. ангидрида (CaS04), а именно:
а) штукатурный гипс (алебастр) есть продукт, получаемый умеренным обжигом природного дву-тюдиого гипса до превращения его r полуводный (2CaS04. И30), с последующим или предшествующим обжигу перемолом его в тонкий порошок;
б) ангидритовый Ц. есть продукт, получаемый обжигом природного двуводиого гипса (CaS04.. 2Н/)) при температуре между 400°С и 750°С и последующим перемолом го совместно с различными добавками. Взамен обожженного двуводного гипса может быть применен природный ангидрид, непосредственно перемалываемый с соответственными добавками:
в) гидравлический гипс есть продукт, получаемый обжигом природного двуводного гипса или природного ангидрида при температуре не ниже Я00°С и последующим перемолом обожженного продукта;
г) гипсовый Ц. есть продукт, получаемый совместным перемолом в тонкий порошок природного двуводного гипса со специальными добавками, без последующего обжига смеси.
Применяемые при изготовлении ангидритового и гипсового Ц. добавки могут Сыть введены в продукт и после его измола, посредством затворення его с водпыми растворами этих добавок.
3. Каустический магнезит есть продукт, получаемый умеренным обжигом природного магнезита (MgC03) и последующим измельчением его в тонкий порошок. Затворенпе его производится при помощи креиких растворов хлориот. магния (MgCl2), и в таком виде он известен под названием Ц. Сореля. Вместо раствора хлористого магния могут быть применяемы растворы некотор. других сотой.
пическим измельчением в тонкий порошок предварительно обожженных при температуре, не доводящей материал до спекания, естественных глинистых или магнезиальных мергелей, или же искусственных смесей магнезиальных известпяков, или доломитов с глинистыми материалами; продукт этот после обжига при смачивании водой не гасится (не распадается в порошок), но тесто из ро-ман-Д. твердеет в воде.
3. Портланд - Ц. есть продукт тончайшего перемола клинкера, получаемого равномерным и сильным обжигом до спекания тщательно дозированных i искусственных смесей материалов, содержащих уг- 1 локислую известь и глину, или естественных материалов (глинистых известняков) надлежащего состава; при применении искусствен!!, смесей глина может быть замерена полностью или частично доменным шлаком надлежащего состава. Количество посторонних веществ, прибавляемых к, продукту после обжпга для урегулирования его свойств, не должно превышать 3° о по весу. Отношение % содержания по весу окиси кальция (СаО) к сумме % содержания по весу кремнезема, глинозема и окиси железа (Si02 -}- А1„03 -f Fe203), то есть значение величины
SaO ,
SiOj-f-Al+FeA (°сновнон или гидравлический модуль), в готовом продукте должно заключаться в пределах от 1,7 до 2,4. Портланд-Ц., в котором отношение % содержания по весу кремнезема (Si02) к сумме % содержания по весу полуторных окислов (Л1а03 4 Fea03), назыБ. „кремнеземным модулем-, превышает 3,5— называется „кремнеземистым портланд-Д.
4. Глиноземистый или бокситовый Ц. есть продукт тонкого перемола вещества, получаем, сильным обжигом до сплавления или спекании смесей материалов, богатых глиноземом (боксит с известью или известняком). Продукт этот характеризуется быстрым возрастанием механического сопротивления изготовленных на нем растворов.
Груг.па II.
Вяжущие вещества, получаемые смешением продуктов первой группы со специальными порошкообразными гидравлическими добавками без последующего обжига смеси.
Все вещества этой группы принадлежат к категории гидравлических вяжущих веществ.
А. Вещества, получаемые смешением извести с гидравлическими добавками.
1. Известково - шлаковые Ц. суть продукты совместного перемола или теснейшего смешения порошкообразной гашеной извести с предварительно измолотыми в тонкий порошок гранулированными осповн. доменными шлаками; весовое содержание гашеной извести в готовом продукте колеблется от 10° о до 30%.
2. Известково - пуццо-лановые Ц. суть продукты совместного перемола или теснейшего смешения порошкообразной гашеной извести с предварительно измолотыми в тонкий порошок естествен, гидравлическими добавками: весовое содержание гашеной извести в готовом продукте колеблется от 10°, до 30%.
Б. Вещества, получаемые смешением порт-ландского И. с гидравлическими добавками.
1. Шлаковые портланд-Ц. суть продукты, получаемые путем тщательного механического смешения заводским путем портланд-Д. с тонко-измельченным основ», гранулированным доменным шлаком надлежащего состава; весовое содержание шлака колеблется от 30% до 70% всей смеси.
Состав основного доменного шлака, получаемого при плавке чугуна на минеральном топливе, должен удовлетворять требованию, чтобы весовое отношение основных окислов (СаО—MgO) к кислотным (Si02—Л1а03) было во всяком случае более единицы.
2. Пуццолаповые порт-ланд-Ц. суть продукты, получаемые путем тщательного механического смешения заводским путем портланд-Ц. с тонко измельченными гидравлическими добавками. Весовой процент содержания портланд-Ц. в продукте определяется в зависимости от состава и свойств добавки.
Гидравлические добавки.
(Пуццолапические вещества).
В порошкообразном состоянии гидравлические добавки. затворенные о водой, не способны самостоятельно отвердевать, по в смеси о известью образуют тесто, способное отвердевать в воде; те же добавки применяются также и в смеси с портланд-Ц.
Гидравлические добавки разделяются па естественные и искусственные.
А. Естественные,—встречающиеся в природе в готовом виде и не требующие для своего применения никакой обработки, кроме измельчения и отсеивания.
Б. Искусственные,—получающиеся после термической и механической обработки естественных материалов.
А. Естественные гидравлические добавки.
1. Пуццоланы, находимые в природе в виде измельченных, порошкообразных пород, каковыми являются рыхлые вулканические туфы, как, па-прим.,римская ипеаполи-танская пуццолана, санторинская земля и тому подобное.
2. Трассы, находимые в природе в виде более или менее твердых пород, требующих для своего употребления механического измельчения, каковыми являются твердые вулканические туфы, как, например, андернахский
Б. Искусственные гидравлические добавки.
1. Гранулированные основные доменные шлаки, обладают слабыми гидравлическими свойствами и могут отвердевать самостоятельно, но в виду того, что пуццолапические свойства в них выражены очень резко, относятся к гидравлическим добавкам.
2. Глинистые материалы, надлежащим обра зом обожженные и иv мельчеппые в тонкий порошок, также называемые ц емянкам и (об ож же пн а я глина, битый кирпич и т. и.).
трасс, кар ад arc. кий трасс и тому подобное.
8. Кремнеземистые осадочные породы рыхлого сложения, каковыми являются диатомовая (инфузорная) земля, кизельгур, трепел и так далее
3. Гезы или иные аналогичные им природные, Оогатые кремнеземом, материалы, предварительно подвергнутые обжигу и затем измельченные.
товления так называется Ц. Сорель. Ц. Сорель идет, главн. образ., для изготовления полов из древесных опилок, асбеста, песка; полы эти носят самые различные названия: асболитовые, ксилолитовые, папи-рололнтовые и тому подобное. Кроме того, Ц. Сорель служит для изготовления искусственных жерновов.
Что касается подгруппы Б группы первой, то у нас в стране гидравлической извести пока не выделы-
Вяжущне (цементирующие) вещества, применяемые для строительных растворов
|
Группа I. Вяжущие вещества, получаемые из естественного сырья путем обжига | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|~ |
1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Я. Воздушные вяжущие вещества (воздушные цементы) |
Б. Гидравл. вяжущие вещества (гндравл. цементы) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
! |
1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1, I _L |
1 1 1 _]_ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Группа II. Вяжущие вещее:ва, по- | лучаемые смешением группы 1 со 1 епениальн. порошкообразными добавками без обжига. Гидравл. вяжу-нше вещества (гндравл. цементы) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| |
1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Л. Известь |
Б. Иортланд-це- | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
гидравл и че- |
мент гидравл. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
«кие добавки |
добавки | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
~г~ |
i | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 1 |
1-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Прометапдарт СССР |
Германскиенормы |
Австрийские нормы |
Швейцарские нормы 1929 г. | ||||||||||
|
1910 г. >! поправки,принятые 1925 г. шредл. траясп. |
Портл.-Ц. 1919 г. и поправки 19525 г. |
Высокосортный II Ц. 1929 г. |
Обыкновенный п.-Ц. |
Высокосортный п.- Ц. | |||||||||
|
Тесто |
Рас тяж ен. | ||||||||||||
|
из чистого Ц. |
кпл. 1 д. - 20----см.- |
нет |
нет |
нет |
нет |
нет | |||||||
|
7 л- 25 . | |||||||||||||
|
26 д. — 35 „ | |||||||||||||
|
Раствор 1:3 |
Растя ж он. л кил. 4 д. — 9--см.- |
2 д. — 12 |
2 д. - 18 |
3 Л - 23 | |||||||||
|
7 и - 10 . |
7 д. - 18 |
7 Л - 18 |
7 д. - 27 |
7 д. — 20 |
7 Л — 85 | ||||||||
|
28 и - 14 . |
— |
28 д.-- |
28 и - - |
28 д. — 28 |
28 д. - 40 | ||||||||
|
Сжатие |
— |
2 д. - 130 |
2 д. — 220 |
- |
3 Л — 325 | ||||||||
|
7 д. — — |
7 д. — 190 |
7 Л — 220 |
7 Л — 400 |
7 д. - 2S0 |
7 д. — 500 | ||||||||
|
28 д. — 140 |
28 д. — 260 |
28 Л — — |
28 д. - — |
28 д. — 325 |
28 д. - 050 | ||||||||