Цементные глины и их примеси

К глинам, используемым при производстве портландцемента, предъявляют ряд строгих требований с той целью, чтобы получаемый вяжущий раствор обладал всеми необходимыми свойствами в соответствии с международными строительными нормами. Клинкер для изготовления портландцемента включает известняк и глину, обеспечивающие насыщение смеси силикатами кальция. Чаще всего сырьем для этой смеси становятся особые глинистые породы, которые называют цементными.
Под цементными глинистыми породами обычно подразумевают легкоплавкие глины, аргиллиты, глинистые сланцы, суглинки и некоторые другие виды, содержащие кремнезем, глинозем и окись железа в наиболее подходящих пропорциях. Для этих пропорций установлены приблизительные модули: силикатный или кремнеземный (1,7 - 4), глиноземный (1,0 - 3,5). Не всегда ископаемые глины содержат все необходимые вещества – в этих случаях в природный материал вводят органические и неорганические добавки, например, железную руду, бокситы или золу. В то же время цементные глины могут в достаточной степени быть «загрязнены» ненужными примесями, среди которых встречаются соединения серы, магния, щелочи, отдельные элементы (хлор, фосфор) и др.
Предпочтение при выборе глинистого сырья для цементных смесей отдают шельфовым и озерным глинам, так как они обычно залегают плотными обширными пластами, имеют наиболее сбалансированный состав и максимально свободны от твердых крупнофракционных зерен кварцевого песка или галечника.
Те или иные примеси в глинах могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на вяжущие, адгезивные и прочностные характеристики цемента. Например, сульфиды (пирит, марказит) и растворимые соли (сульфаты железа, кальция, магния и ряда других элементов) приводят к выветриванию и дальнейшей потере потери прочности раствора. Органические вещества типа растительных тканей, углерода и гуминовых соединений из перегноя, присутствующих в составе глины, часто проявляют себя нейтрально, а после прокаливания сырья вообще не представляют угрозы. К полезным глинистым примесям следует отнести тонкие частицы кварца, гидраты кремнезема, разновидности слюды.