UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI
FACULTATEA DE CHIMIE APLICATA SI STIINTA MATERIALELOR
Cimentul portland
Autor
Dumitru Andra-GabrielaGrupa 1122 A
1
1. Caementum, file de istorie
Apariţia primilor lianţi minerali artificiali este plasată istoric încă din perioada de
sedentarizare a omului. Folosirea focului la prepararea hranei sau la prelucrarea metalelor, în vetre de
bolovani de calcar sau ghips, a presupus eliberarea dioxidului de carbon din calcar respectiv o parte
din apa de constituţie din gips, rezultând primele pulberi de var, respectiv ipsos.
Mărturii arheologice asupra utilizării varului şi ipsosului datează încă din epoca bronzului în
aria vechilor civilizaţii: China, Egipt, Mesopotamia, Grecia şi Italia. Egiptenii foloseau în construcţii
ipsosul, iar grecii şi romanii ardeau în mod controlat calcarul obţinând var. Primele mortare
(„mortarium”) din istorie s-au preparat din var în amestec cu nisip, cărămizi pisate, ceramică fin
măcinată şi apă.
Pe teritoriul ţării noastre primele indicii asupra folosirii varului apar în sec. IV-III î.e.n. la
construirea cetăţilor greceşti Histria, Tomis şi Callatis.
Romanii, înlocuind calcarul cu marne şi marnocalcare în cuptoarele de obţinere a varului şi
crescând temperatura de ardere, au obţinut un material care, fin măcinat şi amestecat cu cenuşă
vulcanică, este considerat primul ciment din istorie („caementum”). Amestecul s-a numit şi ciment
puzzolanic după numele localităţii Pouzzolli de lângă Vezuviu, de unde s-a exploatat prima dată
cenuşa vulcanică.
Extraordinara durabilitate a liantului roman este confirmată în cele mai dificile condiţii:
monumentalul pod al lui Apolodor din Damasc de la Drobeta în lungime de 1135 de metri (102-105
e.n.). Fundaţiile de 8 metri adâncime ale celor 20 de pile ale podului, executate cu devierea cursului
fluviului, au putut fi cartografiate în 1856, iar în 1906 Comisia Dunării cere statului roman demolarea
a două pile care stânjeneau circulaţia fluvială.
Cimentul roman era capabil să se întărească sub apă (canalul navigabil de la Cazane, 100
e.n.), să formeze un strat impermeabil (drumul de piatră Drobeta – Porolissum,107-109 e.n.) şi să
fixeze într-un mod durabil pietrele fasonate ale zidurilor cetăţilor (Ulpia Traiana Sarmizegetusa
110e.n.)
Un „caementum” se află şi la pavimentul cu mozaic de la Constanţa (sec. IV e.n.) ca şi la
lucrările de reparaţie a acestuia (sec. V şi VI e.n.). Există presupuneri că la zidurile oraşelor medievale
2
Oradea şi Alba Iulia, cetăţilor Hunedoara, Târgu Neamţ şi Târgovişte (sec. XIII – XIV) alături de var
se regăseşte cimentul roman, altfel cu greu s-ar putea explica durabilitatea acestora.
„Cimentul roman” obţinut prin calcinarea (arderea) nodulilor naturali de calcar argilos de
către James Parker (sec. XVIII) precum şi brevetarea cimentului Portland în 1824 de către zidarul
Joseph Aspdin din Leeds, Anglia sunt momente reprezentative în evoluţia acestuia.
Primul ciment modern a fost realizat de către Isaac Johnson în 1845 care a ars un amestec de
argilă şi cretă până la topirea parţială (clincherizare), adică până la apariţia unor compuşi cu proprietăţi
liante importante.
Cimentul reprezintă cel mai important material de construcţie folosit la fabricarea betonului.
Cimentul este un liant hidraulic care, în amestec cu apa, formează o pastă ce face priză şi se întăreşte.
După întărire, îşi menţine rezistenţa şi stabilitatea, chiar şi sub apă.
In prezent, pe piaţa materialelor de construcţii există mai multe tipuri de ciment. Intrucât în
ultimii ani s-au produs schimbări profunde atât în domeniul materialelor de construcţii cât şi în
normele tehnice în construcţii considerăm că este necesar să facem unele precizări legate de modul de
utilizare a cimenturilor.
Menţionam că, din păcate, există unele confuzii în ceea ce priveşte tipurile de ciment şi de
betoane preparate cu ciment, fapt ce poate duce la utilizarea necorespunzătoare a acestora şi, respectiv,
la o diminuare a performanţelor sau chiar la compromiterea unor elemente structurale sau a întregii
structuri de rezistenţă realizate. Conform Codului de practică pentru executarea lucrărilor din beton,
cimenturile se împart în patru grupe de sortimente:
• cimenturi conform standardelor naţionale SR;
• cimenturi conform standardelor profesionale;
• cimenturi agrementate;
• cimenturi colorate şi ciment alb.
Familia cimenturilor uzuale se grupează în 5 tipuri principale de ciment (cem I, cem II, cem
III, cem IV si cem V), cuprinzând 27 de tipuri de ciment, fiecare tip având 6 clase de rezistenţă:
32,5N; 32,5R; 42,5N; 42,5R; 52,5N si 52,5R.
Simbolurile care definesc un anumit ciment sunt:
I, II, III, IV si V reprezinta tipul principal de ciment;
32,5; 42,5 si 52,5 sunt clasele de rezistenta standard la compresiune la 28 zile
exprimate în MPa şi determinate în conformitate cu SR EN 196-1:1995;
3
N şi R sunt simboluri pentru rezistenţa la compresiune iniţială uzuală (N) şi pentru
rezistenţa la compresiune iniţială mare (R), determinate în conformitate cu
standardul SR EN 196-1:1995 fie la 2 zile, fie la 7 zile;
A, B si C indica procentul de masă al cimentului de clincher:
a) A
80 - 94% pentru tipurile principale II
35 - 64% pentru tipurile principale III
65 - 89% pentru tipurile principale IV
40 - 64% pentru tipurile principale V
b) B
65 - 79% pentru tipurile principale II si III
20 - 34% pentru tipurile principale III
45 - 64% pentru tipurile principale IV
20 - 38% pentru tipurile principale V
c) C
5 - 19% pentru tipurile principale III;
K, S, D, P, Q, V, W, T, L, LL - reprezintă tipul componentelor principale;
M reprezintă un amestec de componente principale.
In cazul cimentului însăcuit, pe fiecare sac trebuie sa fie inscripţionat marcajul de
conformitate CE, numărul de identificare a organismului de certificare şi informaţii despre ciment.
Dacă o parte din aceste informatii nu figurează, este obligatoriu ca acestea să fie trecute în
documentele comerciale însoţitoare.
Certificat de conformitate - document emis pe baza regulilor schemei de evaluare a
conformităţii care dovedeste că se asigură încrederea adecvată că acel ciment este în conformitate cu
standardul de specificaţii corespunzător produsului;
Marca de conformitate - marca protejată aplicată pe baza certificatului de conformitate;
Ciment certificat - ciment pentru care a fost emis un certificat de conformitate;
4
2. Fabricarea cimentului
Producţia cimentului începe în cariera de calcar, cu excavarea pietrei de calcar şi a argilei.
Apoi, acestea sunt sfărâmate în bucăţi de mărimea unei monede.
Aceste materii prime, împreună cu un material care are aport de fier, sunt omogenizate într-o
pudră, numită făină brută. Făina brută este încălzită la o temperatură de 1.450 C. Temperatura înaltă
transformă făina într-un material nou, numit clincher.
Clincherul este răcit brusc, fiind apoi măcinat împreuna cu gipsul într-o pulbere fină. Acesta
este cimentul Portland.
Pentru obţinerea diferitelor tipuri de ciment se adaugă zgură şi / sau cenuşă de termocentrală
(material ce rezultă din arderea cărbunelui sau a altor materiale de provenienţă minerală).
Prin amestecul cimentului cu nisip, pietriş, alţi aditivi şi apă obţinem beton, cel mai folosit
material de construcţii din lume.
3. Chimia cimentului
Clincherul de ciment portland
3.1 Constituţia mineralogică a cimentului portand
Prin cercetări microscopice şi roentgenografice s-a ajuns să se stabilească că clincherul de
ciment este un compus de compoziţie mineralogică şi chimică eterogenă, alcătuit din mai mulţi
constituenţi cristalini.
Iniţial, când compoziţia chimică a compuşilor cristalini, identificaţi la microscop, era încă
necunoscută, aceşti indivizi mineralogici au fost denumiţi după literele alfabetului: alit, belit, celit. La
microscop, se mai recunoaşte prezenţa unei mase vitroase (sticle) izotrope, care ocupă interspaţiile
dintre cristale.
Compoziţia chimică a constituenţilor mineralogici a fost ulterior precizată, aşa că aceştia pot
fi denumiţi şi după compoziţia lor chimică. Totuşi, compuşii chimici prezintă numeroase relaţii de
5
izomorfie, astfel încât constituenţii cristalini nu au întotdeuna în mod riguros o compoziţie chimică
determinată. De aceea, vechea denumire a constituenţilor mineralogici după literele alfabetului poate fi
considerată şi în prezent mai adecvată.
Examinarea micrografică a unui clincher de ciment portland arată următorii constituenţi
mineralogici:
Alitul
Alitul se prezintă sub formă de cristale bine formate, incolore, ca plăci trigonale, cu unghi
mic între axe; indicii de refracţie = 1,718, = 1,723 caracterul optic este negativ, greutatea
specifică 3,25. Recent, unii cercetători atribuie alitului două stări polimorfe şi anume: starea
monoclină şi starea romboedrică.
Ca reactivi de atac, pentru punerea în evidenţa a alitului, se foloseşte o solutţe de 1% HNO3
în alcool izoamilic, sau soluţie de glicolin alcool.
Asupra compoziţiei chimice a cristalelor de alit, au existat contraverse ce au durat aproape
50 de ani, în care timp s-au formulat multe ipoteze, dovedite, însă nefondate. Cercetări de sinteze,
microscopie, roentgenografie, structură etc., de deosebită amploare, au dus la concluzia, unanim
admisă, că alitul este silicat tricalcic . La cimenturile cu conţinut ridicat de Al2O3, silicatul
tricalcic formează soluţii solide cu cantităţi limitate de aluminat tricalcic 3CaO.Al2O3. Limita maximă
de adiţie a aluminatului tricalcic este de circa 4%. Studii roentgenografice asupra soluţiei solide de
silicat tricalcic cu cantităţi mici de aluminat tricalcic, au arătat variaţii în dimensiunile parametrilor
poliedrului elementar al reţelei, cum şi abateri ale indicilor de refracţie.
Ţinând seama de adiţiile izomorfe se propune pentru alit formula chimica:
Belitul
Belitul se prezintă sub formă de cristale rotunjite de culoare gălbuie. Cristalele sunt biaxe, cu
refracţie puternică. Se întâlneşte sub trei aspecte diferite:
Belitul I se prezintă sub formă de cristale rotunjite care au striaţii în două sensuri. Se găseşte
de obicei în clincherele arse la temperatură mai mare de 1450oC şi răcite rapid. Aceste cristale
corespund , cu un început de transformare , ceea ce face să apară
striaţiile remarcate la microscop.
6
Belitul II se prezintă de asemenea în cristale rounjite cu striaţii mai fine şi numai într-un
sens. Abundă în clincherele arse la temperaturi joase şi răcite lent. Este format prin
cristalizare din fază lichidă la temperaturi sub 1450oC; se consideră că nu provine din transformarea
polimorfă a cristalelor de ;
Belitul III se prezintă tot în cristale rotunjite fără striaţii, cu pete în genul unor incluziuni
foarte fine. Se interpretează că este care provine din transformarea
adică din belit I; unii cercetători opiniază că este formă de soluţie solidă, aluminaţi, feriţi, compuşi ai
manganului, alcalii etc.
Celitul
Acesta se prezintă sub formă de cristale de culoare închisă, optic biaxe, cu puternică
birefrigenţa, aparţinaând probabil sistemului rombic. Celitul rămâne necristalizat în clincherele arse la
temperatură ridicată şi răcite rapid formând masa care umple interspaţiile cristalelor de alit şi belit.
Celitul poate fi deosebit de sticlă, care umple şi ea interspaţiile cu ajutorul reacţiilor care atacă sticla,
lăsând celitul neatacat; în felul acesta în microscopul cu lumina reflectată celitul apare cu reflexie
„luminoasă”, pe când sticla apare cu reflexie „întunecată”. Cercetări mai amănunţite la clinchere răcite
arată că sunt în realitate două forme cristaline diferite:
Celitul I corespunde compuşilor cu conţinut feruginos şi anume .
Celitul II apare numai in clincherul răcit lent; el reprezintă forma cristalină de soluţii solide
de aluminat tricalcic, cu trialuminatul calco-sodic: .
Masa vitroasă (sticla)
Sticla, împreună cu celitul umple interspaţiile cristalelor de alit şi belit. Reprezintă resturile
de topitură eutectică, din care s-au depus ceilalţi componenţi minerali. Indicele de refracţie a sticlei
variază după caz între 1,70 si 1,74. cantitatea de masă vitroasă variază după condiţiile de tratament
termic: astfel, clincherele răcite rapid, conţin până la 2% sticlă, pe când cele răcite foarte lent, numai
3%.
Prin atac chimic cu soluţie de 1%HNO3 în alcool, masa vitroasă este repede atacată, aşa că la
microscop locurile ocupate de sticle apar intunecate. Apa ataca aluminatul tricalcic ceea ce face să
diferenţieze acest component izotrop de sticla care rămâne neatacată.
7
Alţi componenţi ai clincherului: calcea liberă – CaO, periclazul – MgO, compuşii
alcalini.
3.2 Relaţii de echilibru termic la arderea clincherului
Proprietăţile tehnice ale cimentului portland în cadrul sistemului CaO-Al2O3-Fe2O3-
SiO2
In diagramă este prezentat sistemul CaO-Al2O3-Fe2O3-SiO2 cu tetraedrele de subsisteme care
vin în consideraţie la cimenturi: planul CaO – P – P’, în care se găsesc clincherele de ciment
intersectează tetraedre de subsis-
temele după comparimentele care
se văd atât în schiţa perspectivă
cât şi în epura din plan.
Compartimentele subsistemelor
in planul Cao-P-P’ sunt PI,PI’,PII
si PII’.
1. Rezistenţele mecanice de întărire hidraulică
Din clincherele sintetizate, după măcinare s-au făcut epruvete din mortar de compoziţie 1
ciment:3 nisip, pe care s-au determinat rezistenţele de rupere după 28 zile de la întărire. Rezultatele
sunt înscrise pe diagrame sub formă de curbe de egală rezistenţă la rupere. Din examinarea lor se
constată o vădită corespondenţă între echilibrele termice date de comparimentele de parageneză şi
rezistenţele cimenturilor. Se vede că dintre toate clincherele cuprinse pe întreaga suprafaţă a
diagramei, numai unele din ele prezintă proprietăţi de întărire hidraulică:
Subsistemele PI si PI’: Cao-C3S-C3A-C4AF respectiv CaO-C3S-soluţie solidă (C4AF+C2F),
cuprind clinchere a căror rezistenţe de întărire sunt nule, din cauza conţinutului de CaO liber; în
primele zile cimenturile se întăresc datorită conţinutului de alit (C3S), totuşi după întărire se produce
8
hidratarea CaO liber, fenomen care are loc cu mărire de volum, ceea ce face ca rezistenţele să scadă
până devin nule.
Subsistemul PII: C3S-C2S-C3A-C4AF. Secţiunea prin acest tetraedru este acoperită de un
relief al curbelor de egală rezistenţă, cu un maxim pronunţat către masele apropiate de vârful C3S;
relieful coboară brusc către vârful C3A; de asemenea, rezistenţele devin nule către muchia C2S-C3A.
Rezultă că masele apropiate de vârful C3S având un conţinut foarte ridicat din acest compus au şi
rezistenţele de întărire cele mai bune; masele sunt din ce în ce mai sărace în alit cu cât sunt mai
apropiate de vârful C3A respectiv muchia C3A-C2S. Aceasta scoate în evidenţă rolul alitului C3S drept
constituent valoros la întărirea cimentului portland. Relieful curbelor de egală rezistenţă, prezintă o
linie de maxim de-a lungul dreptei ce uneşte punctul C3S cu peritecticul G1 (fig 378, b)
această linie reprezintă „limita de
saturare maximă de calce” a
cimenturilor portland.
Tetraedrul PII este flancat de
tetraedrul subsistemului C2S-
C3A-C12A7-C4AF unde
rezistenţele clincherelor sunt
foarte mici, din cauză că nici
unul din componenţi nu sunt
activi din punctul de vedere al
intăririi hidraulice.
Prin examinarea
diagramei reiese că numai masele
din subsistemul PII, caracterizate prin modulul de silice sunt
cimenturile portland normale a căror rezistenţe se înscriu în limitele prevăzute de prescripţiile
standardelor de calitate.
9
2. Constanta de volum
Cimenturile care după
întărire prezintă inconstanţă de volum
datorită prezenţei CaO liber sunt
grupate în zona marcată prin punctele
CaO – C3S-G1-C3A (fig 379).
Se observă că linia C3S-C3A
nu delimitează cimenturile cu CaO
liber aşa cum ar decurge din relaţiile
de parageneză ale sistemului, limita de
demarcaţie a inconstanţei de volum
fiind de-a lungul liniei C3S-G1-C3A; ea marchează „limita de saturaţie maximă de CaO” a
cimenturilor portland; se mai observă că această limită corespunde cu limita de maxim de rezistenţă.
Se menţionează că zona de inconstanţă de volum cuprinde cimenturile care arse în condiţii de
temperatură şi timp oricât de ridicate, conţin încă calce liberă. Este de înţeles că orice ciment – chiar
din zona indicată cu volum constant – dacă este incomplet ars poate prezenta inconstanta de volum.
3. Timpul de priză
Pe aceeaşi diagramă este indicată o zonă în care cimenturile, au o priză scurtă (sub ¼ oră);
este cunoscut că astfel de cimenturi nu sunt admise în practică, neputându-se prelucra în betoniere şi
turna în cofraje. Se observă că cimenturile au timpul de priză cu atât mai scurt cu cât sunt mai bogate
în C3A, adică cu cât poziţia lor în diagramă este mai în apropierea laturii aluminaţilor; anume au priză
rapidă cimenturile portland normale cu <1,5. Locul geometric al
cimenturilor cu MSI = 1,5 este pe o dreaptă care pleacă din vârful CaO; această dreaptă, marcată pe
diagramă, delimitează zona cimenturilor portland cu priză normală.
4. Temperatura de ardere
O imagine asupra temperaturilor de topire a clincherelor de ciment în cadrul acestui sistem o
dă diagrama izotermelor din fig 380.
10
Din urmărirea izotermelor se
vede că clincherele se vitrifică şi se ard la
temperaturi cu atât mai joase, cu cât sunt
mai bogate în Al2O3 + Fe2O3 şi cu cât au un
conţinut de SiO2 şi CaO mai scăzut.
In ceea ce priveşte temperatura de
vitrifiere este de observat că cantitatea de
fază lichidă în clincher este determinată de
poziţia peritecticelor G1 si G2; faza
lichidă este mai abundentă la clincherele
plasate mai în apropiere de aceste
peritectice.
Dacă se ţine seama că temperaturile în cuptoarele industriale sunt limitate la 1450 – 1500 oC
inseamna că trebuie să existe o limită a compoziţiei clincherelor care să permită o vitrifiere bună.
Practic nu se pot vitrifia clinchere cu ;locul geometric al clincherelor cu
MSI = 4 este o dreaptă care pleacă din vârful CaO; această dreptă, marcată pe diagramă, delimitează
zona clincherelor, care în condiţii industriale pot fi vitrifiate satisfăcător.
Locul clincherelor de ciment portland în sistemul CaO- Al2O3-Fe2O3-SiO2
Compoziţia cimentului portland nu este arbitrară şi empirică ci apare judicios dedusă pe
următoarele considerente:
In primul rând locul clincherelor de ciment portland în sistemul cvaternar este determinată
de paragenezele de echilibru termic la care apare alitul ca constituent valoros şi se exclude CaO liber,
constituent dăunător. In secţiunea prin sistemul cvaternar, locul clincherelor de ciment portland se
găseşte în tringhiul PII. Acest subsistem cuprinde o infinitate de compoziţii, dar nu toate reprezintă
cimenturi tehnice. La prima vedere s-ar putea crede că pentru a avea un conţinut cât mai ridicat de alit
trebuie alese compoziţii cât mai apropiate de punctul C3S sau, ideal chiar, să se confunde cu acesta.
Astfel de clinchere necesită la ardere, temperaturi foarte ridicate şi timp foarte îndelungat, întrucât
fiind aproape lipsite de fază lichidă, reacţiile de formarea alitului sunt aproape anevoioase.
11
Ţinând seama de proprietăţile de fabricaţie şi de proprietăţile tehnice cerute materialului,
domeniul cimenturilor portland în subsistemul indicat trebuie restrâns. În secţiunea prin sistemul
cvaternar (fig 379 si 380) locul cimenturilor portland este delimitat de:
linia MSI=4 ce separă cimenturile care pot practic vitrifia la 1450 – 1500 oC, de
cimenturile care necesită pentru clincherizare temperaturi mai ridiate decât cele
realizate in cuptoarele industriale;
linia MSI=1,5 (respectiv MSI=1 în cazul unor cimentur fero-portland) care separă
cimenturile cu priză normală de cele cu priză rapidă;
linia C3S-G1 care delimitează câmpul cimenturilor cu volum neconstant (CaO liber).
Poligonul delimitat prin aceste linii este haşurat în diagramă. Se observă că acestor cimenturi
le corespund şi rezistenţele cele mai bune. În diagrama cvaternară spaţială a sistemului CaO- Al2O3-
Fe2O3-SiO2 locul cimenturilor portland este un poliedru. Aceste consideraţii lamuresc conditiile de
compoziţie ale cimentului portland şi motivează logic şi raţional compozitia care trebuie să fie impusă
şi respectată în procesul tehnologic de fabricaţie a cimentului portland. Limitele de compoziţie sunt
destul de înguste; nerespectarea lor plasează produsul în domenii în care materialele sunt
inutilizabile,având rezistenţe mici sau volum inconstant, priză rapidă, necesită temperaturi prea
ridicate de ardere etc.
Aplicaţie!
Din următoarele două amestecuri de compoziţii foarte apropiate: N avand CaO-67%,
SiO2=23%, Al2O3=7%, Fe2O3=3% şi M avan CaO=62%, SiO2=25%, Al2O3=9%, Fe2O3=4% amestecul
N dă prin ardere un ciment de rezistenţe foarte bune, pe când M dă un material complet lipsit de
rezistenţe mecanice; aşezând pe diagramă (fig 380) punctul N cade în subsistemul P II al cimenturilor
portland, pe când punctul M cade in subsistemul C2S-C3A-C5A3-C4AF. Se ajunge la concluzia că
variaţii destul de mici în compoziţia amestecului, hotărăsc dacă produsul ars are sau nu proprietate de
intarire.
Reactiile la arderea clincherului de ciment portland
Prin încălzirea făinei brute de ciment au loc la inceput reacţii în fază solidă. Mersul reacţiilor
la un amestec de calcar şi argilă, în funcţie de temperatură, este arătat pe diagramă (fig 381).
12
Carbonatul de calciu se disociază începând de la 800oC şi continuă până la 900oC. Reacţia în
fază solidă a CaO liber cu Al2O3 şi SiO2 începe la 800oC şi progresează cu crşsterea temperaturii. Aşa
cum s-a arătat anterior iau naştere simultan diverşi aluminaţi şi silicaţi de calciu; dintre aluminaţi se
formează în primul rând 12 CaO.7Al2O3; dintre silicaţi cel dintâi se formează 2CaO.SiO2. Până la
temperatura la care apare faza lichidă, cea mai mare parte din CaO a intrat în reacţie. Aceasta arată că
reacţiile în fază solidă sunt foarte active; factorul principal de care depinde reacţia este fineţea de
măcinare a particulelor solide ce alcătuiesc amestecul.
Apariţia fazei lichide în clincherul de ciment a fost stabilită prin observaţii directe la
microscop sau microscopul electronic pentru temperaturi înalte, cum şi prin curbele de analiză termică.
Curba (fig 382, a) redă analiza termică a unei făine de ciment fără Fe2O3, iar curba (fig 382, b)
reprezintă analiza termică a unei făine normale de fabrică cu conţinut de Fe2O3, Curbele prezintă un
palier la circa 900oC, datorat disocierii carbonatului de calciu. Pe curbe se recunoaşte un efect
exoterm: la 1395oC, pentru făină fără Fe2O3, respectiv la 1285oC pentru făina cu Fe2O3.
Acest efect exoterm este datorat formării alitului; temperatura de 1395oC corespunde
eutecticului ternar E3=1335oC a subsistemului III a sistemului CaO-Al2O3-SiO2 (fig 383) ; temperatura
de 1285oC corespunde eutecticului =1280oC al subsistemului III a subsistemului cvaternar CaO-
Al2O3-Fe2O3-SiO2.
13
Faza lichidă iniţială în clincherul de ciment portland corespunde eutecticului E3 respectiv ,
din subsistemele indicate. Se observă că efectul exoterm al formării alitului coincide cu temperaturile
eutectice de apariţie a fazei lichide, ceea ce este un indiciu că alitul se formează în prezenţa faze
lichide.
4. Riscuri principale ale cimentului pentru sănătate
Iritaţia pielii produsă de cimentul proaspăt, putând conduce la arsuri, la deshidratarea
pielii şi la apariţia crăpăturilor la nivelul epidermei;
Eczema de contact, determinată de prezenţa cromului hexavalent (crom VI) şi a
cobaltului în cimenturi;
Iritaţii oculare în caz de stropire cu ciment în ochi;
Rinite provocate de inhalarea cimentului uscat.
Cromul VI este prezent în cimenturi sub formă de impuritate. El a fost clasificat de Uniunea
Europeană în categoria substanţelor ce trebuie asimilate agenţilor cancerigeni (categoria 2) dar, la ora
14
actuală, nu există nici o legătură justificabilă (documentată) între expunerea la ciment şi incidenţa
excesivă a cancerului de piele.
5. Manipularea cimenturilor
Manipularea cimenturilor necesită precauţii. Cimenturile nu sunt produse inerte şi sunt în
mod special, susceptibile de a genera afecţiuni cutanate uneori grave.
Produsul se depozitează ambalat în saci din hârtie paletizaţi si înfoliaţi, ferit de umezeală. Se
interzice depozitarea împreună cu materiale umede sau în ambalaje deteriorate. La manipulare se va
ţine cont de efectul iritant al pulberii în prezenţa umezelii, evitând contactul prelungit cu pielea,
contaminarea ochilor, inhalarea şi ingestia.
15
6. Domenii de utilizare Ciment Portland Compozit 42.5R
16
Cuprins
1. Caementum, file de istorie....................................................................................................................12. Fabricarea cimentului...........................................................................................................................53. Chimia cimentului................................................................................................................................5Clincherul de ciment portland..................................................................................................................5
3.1 Constituţia mineralogică a cimentului portand...............................................................................53.2 Relaţii de echilibru termic la arderea clincherului..........................................................................8
4. Riscuri principale ale cimentului pentru sănătate...............................................................................145. Manipularea cimenturilor...................................................................................................................156. Domenii de utilizare Ciment Portland Compozit 42.5R.....................................................................16
17
Bibliografie
1. Chimia fizica a silicatilor. Tehnici , Serban Solacolu2. www.heidelbergcement.ro3. http://astrans.ro/index2.php?option=com_content&do_pdf=1&id=61
18
Top Related