Все знают, что связующим в бетоне является цемент. Вернее, портландцемент. Это связующее вещество, набираемое прочность в процесс гидратации (реакции с водой) и получаемое путём измельчения цементного клинкера, гипса и силикатов кальция с одновременным обжигом. Это один из видов цемента, широко применяемый во всех странах.
Впервые получен в Англии в 1824 году и запатентован с названием «Портлендский цемент».
Название получил от названия острова Портленд в Англии, так как полученный цемент для создания первых образцов искусственного камня (бетона) по цвету был похож на добываемый там природный камень, имеющий серые оттенки.
В портландцементе множество минералов на основе кальция и при гидратации (реакции с водой и наборе прочности) основные реакции такие:
В древности для строительства использовался раствор на основе извести (карбоната кальция). Известняк обжигали в печах, получалась негашеная известь (оксид кальция). Ее смешивали с водой, получали известковый раствор гидроксида кальция (известковая вода). В смесь добавляли песок и получали известковый раствор, который набирал прочность, поглощая углекислый газ из атмосферы и превращался обратно в кристаллы карбоната кальция.
Среди связующих есть еще гипс, сульфат кальция или алебастр. Его реакция с водой (гидратация) такая:
Но связующие для строительства могут быть не только на основе кальция, но и магния.
В 1867 году французом Станисласом Сорелем был предложен магнезиальный цемент на основе оксида магния, затворяемого хлоридом магния или сульфатом магния. У Сореля получился новый тип цемента, более прочный, но одновременно с большей эластичностью, чем портландцемент.
Массовое соотношение в цементе Сореля такое: 2,5–3,5 частей оксида магния (MgO) к одной части хлорида магния (MgCl2) или сульфата магния. Состав кристаллизуется в виде кристаллов, похожих на длинные иглы. Эти переплетенные «иглы» и придают цементу повышенную прочность.
Цемент Сореля сразу нашел применение. Его использовали для изготовления мозаики и имитации мрамора. После смешивания с тканью, измельченной в порошок, использовали в качестве заменителя для слоновой кости при изготовлении бильярдных шаров, устойчивых к ударам. Часто из него изготавливают (отливают) шахматные фигуры.
У этого цемента очень малое время схватывания: начало набора прочности через 20 мин, а окончание набора - не позднее 6 ч с момента затворения компонентов водой. Цемент Сореля менее щелочной (pH от 8,5 до 9,5), чем на основе портландцемента.
Прочность на сжатие образцов составляет до 80 МПа. Тогда как обычный бетон – до 55 МПа. Отличается повышенной прочностью сцепления, особенно с древесными материалами (опилками).
Применяется как химически стойкий цемент, для изготовления стекломагниевых листов, плит, полов, искусственных камней, в качестве основы фибролита, для производства точильных камней, жерновов, абразивных кругов, лестничных ступеней.
На основе цемента Сореля изготавливают баритовую рентгенозащитную штукатурку для отделки медкабинетов.
Но если цемент Сореля такой хороший, превосходящий портландцемент, то почему не получил более широкое распространение в строительстве? Все из-за своих скрытый недостатков.
Длительное воздействие воды на цемент Сореля приводит к выщелачиванию минералов и потере прочности. И главное, цемент Сореля совершенно несовместим со стальной арматурой, т.к. присутствие хлорида в растворе способствуют коррозии стали. Но низкие щелочные показатели делает его более совместимым со стеклопластиковой арматурой.
Где может пригодиться эта информация? Например, там, где нужно быстро что-то заделать (за 20-30 минут), используя компоненты из магазина. Быстро изготовить прочные декоративные элементы.
Сульфат магния – это удобрение из магазина семян. Но все компоненты можно приобрести на маркетплейсе.
Как изготовить цемент Сореля и какой прочности получаются изделия – показано в этом видео:
Я подозреваю, что магнезиальный цемент Сореля является связующим в быстротвердеющих строительных смесях, которые используют для выравнивания полов, заливки душевых поддонов. После заливки по поверхности можно ходить уже через час. Не нужно жать трое суток, пока минимально схватится бетон в душевом поддоне. У некотрых производителей есть такие смеси. Но про них знают не все строители и мастера.