Вяжущие вещества системы CaO-SiO₂-A1₂О₃-Fe₂О₃

К вяжущим данной системы принадлежат воздушная и гидравлическая известь, романцемент, портландцемент и его разновидности. Химико-минеральный состав и свойства указанных вяжущих зависят от гидравлического модуля и температуры обжига сырья. Гидравлический модуль m выражает содержание основного оксида СаО по отношению к суммарному количеству кислотных оксидов, %:

Для каждого вяжущего вещества характерен свой гидравлический модуль. Поскольку воздушная известь изготовляется из известняков лишь с небольшой примесью глинистого вещества, у нее самый большой гидравлический модуль (более 9). Воздушная известь не обладает гидравлическими свойствами, ее прочность на сжатие после 28 сут твердения невелика - около 0,4 МПа; m гидравлической извести составляет 1,7-9; романцемента m<1,7. Портландцемент, получаемый из тщательно составленной искусственной смеси известнякового и глинистого компонента, характеризуется гидравлическим модулем (1,9-2,4) примерно таким же, как у романцемента. Однако показатели прочности портландцемента во много раз превосходят прочность романцемента. Объясняется это тем, что при получении романцемента (и гидравлической извести) сырье обжигают не до спекания (при температуре около 1000°С), и в этих условиях образуются низкоосновные силикаты и алюминаты кальция, обладающие в гидратированном виде невысокой прочностью. В технологии портландцемента обжиг сырьевой смеси доводится до частичного плавления при температуре около 1450°С и только при наличии жидкой фазы (расплава) происходит синтез трехкальциевого силиката, обусловливающего высокие показатели прочности и гидравлические свойства. Усиление гидравлических свойств при переходе от воздушной к гидравлической извести и романцементу вследствие уменьшения гидравлического модуля с 9 до 2 при одинаковой температуре обжига 1000 °С видно из рис. 5.1. В точке 3 кривой 1-4 количественное изменение температуры обжига сырья (с 1000 до 1450°С) привело к скачкообразному увеличению прочности и появлению качественно нового вяжущего - портландцемента.