Большая Советская Энциклопедия (ЦЕ)

Главнейшие виды цементов, выпускаемых в ССР

Название	Вещественный состав цемента (в % по массе)	Минералоги- ческий состав клинкера (в % по массе)	Марка цемента	Особые свойства	Основные области применения
Портланд- цемент	Портландцемент- ный клинкер (85); гипс (1,5-3,5) по SO3 ; активная минеральная добавка (до 15)	3CaO·SiO2 (37—72); 2CaO·SiO2 (6—47); 3СаО·Al2O3 (2—20); 4СаО·Al2O3·Fe2O3 (2—19)	300, 400, 500, 600		Монолитный бетон гражданских и промышленных зданий и сооружений, сборные железобетонные конструкции, дорожное строительство, наружные части гидротехнических сооружений, строительные растворы
Быстротвер- деющий портландце- мент	Портландцемент- ный клинкер (90); гипс (1,5—3,5) по SO3 ; активная минеральная добавка (до 10)	3CaO·SiO2 + +3СаО·Al2O3 (до65); 2CaO·SiO2 + 4CaO·Al2 O3 · Fe2 O3 (33)	Не ниже 400; через 3 сут прочность не менее: 4 Мн/м^2 (при изгибе), 25 Мн/м^2 (при сжатии)	Более быстрое твердение и более тонкий помол, чем у обычного портландце- мента	Сборные железобетонные конструкции, скоростное строительство
Сульфато- стойкий портландце- мент	Портландцемент- ный клинкер (100); гипс (до 3,5) по SO3	3СаО·SiO2 (до 50); 3CaO·Al2 O3 (до 5); 3СаО·Al2O3 + + 4СаО·Al2O3Fe2O3 (до 22)	400	Повышенная стойкость к сульфатной агрессии, повышенная морозостой- кость	Для сооружений, находящихся в условиях сульфатной агрессии и в условиях переменного замораживания и оттаивания или увлажнения и высыхания
Пластифици- рованный портландце- мент	Портландцемент с пластифицирую- щей добавкой (0,15—0,25)	Тот же, что у портландце- мента	300, 400, 500	Повышенные пластичность и морозостой- кость	Те же, что и обычного портландцемента; для экономии цемента или бетонной смеси; для повышения морозостойкости бетона
Гидрофобный портландце- мент	Портландцемент с гидрофобной добавкой (0,06—0,3)		300, 400	Длительное сохранение активности, повышенные пластичность и морозостой- кость	Те же, что и обычного и пластифицированного портландцементов и в тех случаях, когда необходимо длительное хранение цемента
Тампонажный портландцемент: а) для «холодных» скважин; б) для «горячих» скважин	Портландцементный клинкер; допускается введение: а) активных (до 15%) или инертных (до 10%) минеральных добавок; б) шлака (до 15%) или песка (до 10%)			Быстрое твердение и медленное схватывание	Тампонирование нефтяных и газовых скважин
Декоративные Портландце- менты (белый и цветные)	Белый портландцемент- ный клинкер (80—84); диатомит (6); инертная минеральная добавка (10) или минеральный пигмент (15)	4СаО·Al2O3·Fe2O3 (до 2)	300, 400, 500	Белый цемент по степени белизны делится на 3 сорта, цветные цементы имеют различную окраску	Отделка зданий и сооружений, скульптурные и покрасочные работы
Сульфато- стойкий пуццолановый портландце- мент	Портландцемент- ный клинкер (60); добавки вулканического (25—40) или осадочного (20—30) происхождения; гипс (до 3,5) по SO3	3СаО·Al2O3 (до 8)	200, 300, 400	Повышенная стойкость к сульфатной агрессии	Подводные и подземные сооружения в условиях постоянного воздействия агрессивных (сульфатных) вод
Шлакопорт- ландцемент	Портландцемент- ный клинкер (40—70); доменный гранулированный шлак (30—60); гипс (до 3,5) по SO3	Тот же, что у портландце- мента	300, 400, 500	Замедленный рост прочности в начале период твердения, пониженные морозостой- кость и тепловыделе- ние, повышенная сульфатостой- кость	Те же, что у портландцемента. Эффективен для сборного железобетона, изготовляемого с тепловлажностной обработкой
Глинозёмистый шлак (100); допускается введение 1% добавок, не ухудшающих качество цемента	СаО·Al2O2; 12СаО·7Al2O3; СаО·2Al3O3; 2СаО·Al2 O3 · SiO2 ; FeO	400, 500, 600 (через 3 сут твердения)	Быстрое твердение при нормальной и пониженной температурах, высокая стойкость к действию минерализован- ных вод, потеря прочности (до 60%) через 15—20 лет	Срочные, аварийные и восстановительные работы, сооружения, подвергающиеся действию минерализованных вод или сернистого газа, жаростойкие бетоны и растворы. Неприменим в условиях повышенной температуры и влажности
Глинозёмис- тый цемент
Гипсоглинозё- мистый расширяю- щийся цемент	Глинозёмистый шлак (70); двуводный гипс (30)	Тот же, что у глинозёмисто-го цемента	400, 500 (через 3 сут твердения)	Расширение при твердении в воде (через 1 сут 0,15%, через 28 сут 0,3—1%), быстрое твердение; высокие плотность, водонепрони- цаемость и сульфатостой- кость	Водонепроницаемые бетоны и растворы, заделка стыков, ремонтные работы, тампонирование нефтяных и газовых скважин
Кислотоупор- ный цемент	Кварцевый песок (90—96): кремнефторис- тый натрий (4—8,5)	SO2 ; Na2 SiF6	Предел прочности при растяже- нии 2 Мн/м^2 (через 28 сут твердения)	Стоек к действию большинства минеральных и органических кислот. Нестоек к действию HF, H2 SiF6 , кипящей воды и водяного пара. Токсичен	Кислотоупорные бетоны и растворы, обмазки и футеровки. Неприменим в аппаратах пищевой промышленности и при температуре ниже —20°С

Современные тенденции в производстве Ц.: постоянное увеличение объёма его выпуска (в СССР к 1980 достигнет 143—146 млн. т в год); расширение ассортимента специального Ц. и увеличение объёма их производства (особенно высокопрочных, быстротвердеющих, декоративных и расширяющихся Ц.); повышение средней марочной прочности выпускаемых Ц. (в частности, увеличение производства Ц. марки 600 и освоение выпуска Ц. марки 700); интенсификация процесса твердения Ц. (достижение высокой прочности через 4—6 ч твердения); рациональное территориальное размещение цементных заводов с целью сокращения перевозок сырья и готового продукта; снижение себестоимости Ц.; обеспечение высокой степени механизации и автоматизации цементного производства и дальнейшее улучшение условий труда на предприятиях цементной промышленности.

Лит.: Технология вяжущих веществ, М., 1965; Вяжущие материалы, заполнители для бетонов и нерудные материалы, М., 1973; Краткий справочник технолога цементного завода, М., 1974.

И. В. Кравченко.

Цементация (в строительстве)

Цемента'ция в строительстве, закрепление грунтов, горных пород, каменных и бетонных кладок путём нагнетания в пустоты, трещины и поры жидкого цементного раствора или цементной суспензии. Применяется для укрепления оснований сооружений , создания противофильтрационных завес , придания водонепроницаемости породам при проходке горных выработок (шахт, тоннелей), повышения монолитности и водонепроницаемости каменной и бетонной кладки. См. также Закрепление грунтов .

Цементация (в цветной металлургии)

Цемента'ция в цветной металлургии, гидрометаллургический процесс, основанный на вытеснении более электроположительных металлов из растворов их соединений менее электроположительными металлами, находящимися в твёрдом состоянии. Например, нормальный электрохимический потенциал меди + 0,344 в, цинка — 0,762 в; эта разность потенциалов позволяет осуществлять реакцию Cu²⁺_{раствор} + Zn_мeталл ® Zn²⁺_{раствор} + Cu_мeталл. . Чем больше разность потенциалов, тем меньше остаточное содержание в растворе осаждаемого металла. Ц. широко применяют для очистки растворов от примесей и для извлечения металлов из растворов. Процесс может быть применен также для осаждения металлов из расплавленных шлаков.

Лит.: Плаксин И. Н., Юхтанов Д. М., Гидрометаллургия, М., 1949; Масленицкий И. Н., Чугаев Л. В., Металлургия благородных металлов, М., 1972; Набойченко С. С., Смирнов В. И., Гидрометаллургия меди, М., 1974.

Цементация стали

Цемента'ция стали, разновидность химико-термической обработки , заключающаяся в диффузионном насыщении поверхностного слоя изделий из низкоуглеродистой стали (0,1—0,2% С) углеродом при нагреве в соответствующей среде. Цель Ц. — повышение твёрдости и износостойкости поверхности, что достигается обогащением поверхностного слоя углеродом (до 0,8—1,2%) и последующей закалкой с низким отпуском (при этом сердцевина изделия, не насыщаемая углеродом, сохраняет высокую вязкость). Глубина цементованного слоя 0,5—1,5 мм (реже больше); концентрация углерода в слое убывает от поверхности к сердцевине изделия. Ц. и последующая термическая обработка повышают предел выносливости металла и понижают чувствительность его к концентраторам напряжения. Различают Ц. твёрдыми углеродсодержащими смесями (карбюризаторами) и газовую Ц. На заводах массового производства обычно применяют газовую Ц., при которой легче регулируется концентрация углерода в слое, сокращается длительность процесса, обеспечивается возможность полной его механизации и автоматизации, упрощается последующая термическая обработка.

Лит.: Минкевич А. Н., Химико-термическая обработка металлов и сплавов, 2 изд., М., 1965; Лахтин Ю. М., Металловедение и термическая обработка металлов, 2 изд., М.. 1977.

Ю. М. Лахтин.

Цементит

Цементи'т, карбид железа Fe₃ C, фазовая и структурная составляющая железоуглеродистых сплавов . Ц. имеет орторомбическую кристаллическую решётку, очень твёрд и хрупок, слабо магнитен до 210 °С. Ц. — метастабильная фаза; образование стабильной фазы — графита во многих случаях затруднено. Ц. выделяется из расплава, из аустенита и феррита . В зависимости от условий кристаллизации и последующей обработки Ц. может иметь различную форму — равноосных зёрен, сетки по границам зёрен, пластин, а также видманштеттову структуру . Ц. — составная часть структурных составляющих стали и чугуна — ледебурита , перлита , бейнита , сорбита отпуска.

Лит.: Бунин К. П.. Баранов А. А., Металлография, М., 1970.

Цементная промышленность

Цеме'нтная промы'шленность, одна из ведущих отраслей промышленности строительных материалов, производящая различные виды цемента ; портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент, специальные цементы (декоративные, тампонажный, глинозёмистый, сульфатостойкий, цемент для гидротехнических сооружений, быстротвердеющий цемент и др.). Являясь основным вяжущим материалом, цемент находит широкое применение в народном хозяйстве, главным образом в производстве бетона , железобетона , растворов строительных, а также в асбестоцементной, нефтедобывающей и др. отраслях промышленности.

В России первый завод по производству портландцемента был построен в Петербурге в 1839, крупный завод там же в 1856, затем в Риге (1865—66), Щурове (1870), Пунане-Кунда (1870), Подольске (1873—74), Новороссийске (1882), Амвросиевке (1896), Вольске (1897) и др. Размещение Ц. п. было крайне неравномерным: на долю Новороссийской, Вольской и Украинской групп заводов приходилась почти половина всего выпуска цемента, а на районы Востока — менее 5%. В 1913 производство цемента в России составило 1777 тыс. т. В период 1-й мировой войны 1914—18 производство цемента резко упало (в 1920 было выпущено только 36 тыс. т ). Практически Ц. п. как крупная самостоятельная отрасль была создана за годы Сов. власти. В годы первых пятилеток 1929—40 были реконструированы старые заводы и построен ряд новых (Подгоренский, Каспский, Кувасайский и др.). В результате в 1928 производство цемента превысило уровень 1913, а в 1940 достигло 5773 тыс. т. В годы Великой Отечественной войны 1941—45 часть заводов оказалась на оккупированной территории, часть была разрушена и выпуск цемента значительно снизился (в 1945 составил всего 1845 тыс. т ), но уже в 1948 производство цемента превысило уровень 1940.

Индустриализация и высокие темпы капитального строительства предопределили ускоренное развитие Ц. п., были расширены действующие и построены новые предприятия. За 1946—75 введены в действие 56 новых заводов, среди которых такие крупные, как Пикалевский, Белгородский, Николаевский, Себряковский, Карагандинский, Ангарский, Чимкентский, Ульяновский, Ачинский, Топкинский, Старооскольский, Каменец-Подольский и др.

В 1962 СССР вышел на 1-е место в мире по производству цемента, а в 1971 выпуск цемента в стране достиг 100 млн. т (см. табл. 1).

Табл. 1. — Производство цемента в СССР, тыс. т

Годы	Выпуск цемента
1940	5773
1950	10194
1960	45520
1970	95248
1976	124246

 Существенно возросло производство цемента на душу населения (см. табл. 2). По этому показателю СССР опережает (с 1966) такие развитые страны, как США (330 кг ), Великобритания (285 кг ) и др.

Табл. 2. — Производство цемента на душу населения в СССР, кг

1940	1960	1965	1970	1976
30	212	313	392	484

 Сырьевой базой Ц. п. являются карбонатные и глинистые породы, месторождения которых широко распространены на территории Советского. Союза. Кроме природного сырья (см. Цементное сырьё природное ), Ц. п. использует отходы др. отраслей промышленности: шлаки металлургического производства, золы ГРЭС и ТЭЦ, вскрышные породы при добыче полезных ископаемых, колчеданные огарки, фосфогипс и т.д. На некоторых заводах (Пикалевский, Ачинский, Волховский) применяется нефелиновый шлам. Всё это обусловливает широкое развитие кооперации Ц. п. с соответствующими отраслями народного хозяйства с целью комплексного использования сырья и отходов. Наличие исходного сырья и повсеместная потребность в цементе обусловили необходимость строительства цементных заводов в различных районах страны. В 70-х гг. Ц. п. создана во всех союзных республиках и крупных экономических районах. Значительно возросло производство цемента в Восточных районах страны: с 19,5% общего объёма в 1940 до 34,5% в 1975.