Глиноземистый цемент представляет собой быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, являющееся продуктом тонко­го измельчения обожженной до плавления или спекания сырьевой смеси, состоящей из бокситов и известняков и рассчитанной на пре­обладание в готовом продукте низкоосновных алюминатов каль­ция.

Химический состав

В настоящее время глиноземистый цемент производится во мно­гих странах разными методами и из различного сырья, вследствие чего химический состав его колеблется в очень широких пределах: 30-50% А1₂O₃; 35-45% СаО; 5-15% SiO₂; 5-15% Fe₂O₃; 1,5-2,5% ТiO₂; 0,5-1,5% MgO; 0,1-1% SO₃; 0-1% (Na₂O+K₂O). Главными окислами являются А1₂O₃, СаО, SiO₂ и Fe₂O₃; второсте­пенными, присутствующими в качестве примесей,— ТiO₂, MgO и др.

Область глиноземистого цемента в системе СаО—А1₂O₃—SiO₂ располагается в поле кристаллизации однокальциевого алюмина­та (СА).

Влияние отдельных окислов на процесс спекания сырьевых смесей глиноземистого цемента может быть охарактеризовано следующим образом.

Оксид алюминия обеспечивает легкоплавкость сырьевой смеси и образование в цементе алюминатов кальция. Количество А1₂O₃ в смеси не должно быть ниже 30-32%, так как в противном случае в цементе будут образовываться высокоосновные алюминаты кальция, ухудшающие его качество. Чрезмерное увеличение содержания А1₂O₃ (сверх 45-50%) так же неблагоприятно вследствие образования в системе повышенного количества минералов СА­₂ и CA₆, которые характеризуются меньшей активностью, чем CA.

Оксид кальция является основным компонентом цемента, входящим в состав всех его основных минералов. В зависимости от содержания CaO глиноземистые цементы разделяются на две группы: высокоизвестковые, в которых содержание оксида кальция превышает 40%, и малоизвестковые, содержащие менее 40% оксида кальция. В цементах с высоким содержанием CaO наряду с основным минералом CA образется в том или ином количестве минерал C₅A₃, а в цементах с низким содержание CaO -  минерал CA₂.

Оксид железа в количестве 5—10% оказывает благоприятное влияние и на процесс минералообразования, и на свойства цемен­та; при содержании же Fe₂O₃ в количествах, превышающих 10-15%, качество цемента снижается.

Оксид кремния в количестве 4—5% способствует более равномерному плавлению шихты, что ускоряет завершение процессов минералообразования. Однако увеличение содержания SiO₂ сверх 5-10% отрицательно влияет на качество цемента вследствие об­разования медленно гидратирующихся   низкоосновных силикатов   кальция и геленита.

Оксид магния в количестве 1-2% способствует ускорению протекания реакций минералообразования вследствие понижения температуры плавления и вязкости высокоглиноземистых расплавов. С увеличением содержания MgO сверх 2% возрастает количество А1₂O₃, связываемой в магнезиальную шпинель (MgO-Al₂O₃), что отрицательно сказывается на активности цемента. Поэтому стремятся к тому, чтобы содержание оксида магния в глиноземистом це­менте не превышало 2%.                         

Оксид титанаTiO₂ содержится в глиноземистых цементах в количестве 1-3% в основном в виде минерала СаО·ТiO₂ (перовскита), не обладающего вяжущими свойствами. В небольших количе­ствах ТiO₂ можно считать нейтральной добавкой, но при увеличе­нии содержания этого окисла сверх 3% активность глиноземистого цемента понижается.

Оксиды калия и натрия снижают температуру плавления сырьевой смеси, но отрицательно влияют на качество цемента. Большая часть щелочных окислов входит в состав стекловидной фазу и об­разует твердые растворы с минералами цемента.

Оксид фосфора в небольшом количестве — до 1% не оказывает существенного влияния на свойства цемента, а при содержа­нии Р₂O₅ более 1 % прочность цемента снижается.

Оксид хрома даже в небольшом количестве отрицательно влия­ет на активность цемента.

источник: Ю.М. Бутт, В.В. Тимашев. Технология цемента. М.: Высшая школа, 1973 г.