Цемент (от лат. caementum — «битый камень») — это порошкообразный материал, при смешивании с водой образующий пластичную массу (цементное тесто), которая при затвердевании превращается в камневидную структуру. Обычный, так называемый портландцемент состоит из силикатов и алюмосиликатов кальция: Ca3SiO5, Ca2SiO4, Ca3(AlO3)2 и др. Эти соединения образуются при спекании известняка с кварцевым песком и глиной во вращающихся печах при температуре порядка 1500 °С:
3СаСО3+SiO2=Ca3SiO5+3СО2
8СаСО3+Al2O3 •2SiO2•2Н2О = Са3(АlO3)2+Ca2SiO4+Ca3SiO5+2Н2О+8СО2.
Смешанный с водой цемент постепенно затвердевает (схватывается), что связано с протеканием процессов гидратации и гидролиза силикатов и алюминатов кальция:
Ca3SiO5+3Н2О=Ca2SiO4•2Н2О+Са(ОН)2
Ca2SiO4+2Н2О=Ca2SiO4•2Н2О Са3(АlO3)2+6Н2О=Са3(АlO3)2•6Н2О.
Для полного затвердевания цементного теста требуется три-четыре недели. В строительстве широко используется бетон (от лат. bitumen — «горная смола») — смесь цементного теста с песком и щебнем. Бетон закладывают в специальные деревянные формы, в которых он постепенно затвердевает. Для увеличения прочности конструкций в формы помешают арматуру — стальной каркас. Такой материал называется железобетоном. Магнезиальный цемент получают смешением оксида магния с концентрированным раствором хлорида магния. При затвердевании смеси образуется полимер состава HOMgO(—MgO—)nMgCl, из которого обычно делают подоконники, ступени лестниц.
Похожие статьи