Характеристика портландцементу

Портландцемент - гідравлічна в'яжуча речовина, одержувана шляхом спільного тонкого подрібнення клінкеру та необхідної кількості гіпсу. Найважливіші властивості мінералів портландцементного клінкеру. Сировинні матеріали для виробництва портландцементу.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Портландцемент може випускатися без добавок або активними мінеральними добавками в кількості до 15% від ваги цементу. Два надання цементу спеціальних властивостей (зниженої водопотреби, підвищеного повітромісту, гідрофобних властивостей тощо) у пемент можуть вводитися спеціальні добавки.

Відповідно до ГОСТ 10178-62, що вводиться в дію з 1 ян-1964 р. портландцемент, що виробляється, буде ділитися на п'ять марок: 250, 300, 400, 450 і 500.

Найголовнішими оксидами, що входять до складу портландцементного клінкеру, є:

CaO, SiO, Al O, Fe O

Крім того, до складу клінкеру зазвичай входять: МgО, іноді ТiO, оксиди марганцю, присутні в тому випадку, коли одним із сировинних компонентів для отримання клінкеру є доменний шлак, РО, (звичайно в незначній кількості) і луги - Nа О + До. Портландцементний клінкер має складний мінералогічний склад. Він складається з ряду кристалічних фаз і клінкерного скла, що відрізняються один від одного за хімічним складом та оптичними властивостями. Основними мінералами клінкеру є: аліт - ЗСаО * SiO (Ca S), беліт - -модифікація 2СаО * SiO (C S), трикальцієвий алюмінат - ЗСаО * А1 О (С А) і алюмоферити кальцію змінного складу, що знаходитьсязазвичай у межах

8СаО * ЗА1 O * Fе O : 4СаО * А1 О * Fе О (САF - САF).

Кількість зазначених мінералів у заводських портландцементних клінкерах знаходиться в межах (%):

C S - 42-60 C S - 15-35 C A - 5-14 C AF - 10-16

Клінкерне скло після травлення 1%-ним спиртовим розчином НNО і повторного травлення 10%-ним розчином КОН має вигляд у відбитому світлі темних включень неправильної форми. Однією з важливих властивостей мінералів портландцементного клінкеру є їх здатність при впливі води утворювати нові водні сполуки, які з часом набувають високої механічної міцності. Клінкерні мінерали після замішування цементу водою піддаються реакціям гідратації та гідролітичної дисоціації, що протікають з різною швидкістю. Основними продуктами цих реакцій є гідроалюмінати та гідроферити кальцію, а також гідрат окису кальцію, що утворюється при гідролізі трикальцієвого силікату. Отримані гідроалюмінати кальцію вступають у взаємодію Космосу з гіпсом з утворенням комплексного з'єднання - гидросульфоалюмината кальцію. За швидкістю гідратації клінкерні мінерали можуть бути розташовані (у порядку зменшення швидкості гідратації) в наступний ряд: трикальцієвий алюмінат, чотирикальцієвий алюмоферит, трикальцієвий силікат, двокальцієвий силікат. Дуже повільно протікає гідратація періклазу. Таким чином, мінералогічний склад клінкеру є основним фактором, що впливає на швидкість протікання хімічних реакцій, що відбуваються при твердінні цементу, на час для отримання високої механічної міцності та на інші технічні властивості. Тривале вплив води та водних розчинів мінеральних солей на бетонні споруди, виконані із застосуванням портландцементу, викликає корозію бетону,яка за несприятливих умов може призвести до повного його руйнування. Найбільшу руйнівну дію надають мінералізовані води - морські, озерні, ґрунтові та ін, що містять значну кількість солей MgSO, Na SO, CaSO, MgCl. Останні, взаємодіючи з новоутвореннями в цементі, що твердіє, порушують нормальну структуру цементного каменю. Так, наприклад, розчинені у воді сульфати, взаємодіючи з гідратом окису кальцію цементу, що твердіє, утворюють сірчанокислий кальцій, що кристалізується в порах цементного каменю зі значним збільшенням обсягу. При великій концентрації сульфатів у водному середовищі це призводить до появи внутрішньої напруги в бетоні, що тягне за собою спочатку розтріскування, а потім повне його руйнування. Крім того, сірчанокислий кальцій, що накопичується в бетоні, вступає у взаємодію з гідроалюмінатом кальцію твердіючого цементу, утворюючи гідросульфоалюмінат кальцію, погано розчинний у воді. Якщо ця реакція протікає в рідкій фазі, вона не має шкідливих наслідків. При взаємодії ж сірчанокислого кальцію з кристалічним гідроалюмінатом зростання кристалів сульфоалюмінату, що утворюється, викликає появу в бетоні руйнівних внутрішніх напруг.

Портландцемент для бетонних покриттів автомобільних шляхів. Цей портландцемент повинен відповідати наступним основним вимогам: мати малі усадкові деформації, велику еластичність, високу межу міцності при стисканні, високу деформативну здатність при розтягуванні та згинанні і мати підвищену морозостійкість. Для підвищення морозостійкості та зменшення об'ємних деформацій до складу цементу при помелі вводять 0.1-0.25% сульфітноспиртової барди. З активних мінеральних добавок дозволяється вводити лише гранульований доменний шлак у кількості не більше15%.

портландцемент клінкер сировинний виробництво

Сировинні матеріали для виробництвапортландцементу

Способи виробництвапортландцементу

Існує кілька способів виробництва портландцементу:

4. комбінований Вибір способу виробництва залежить від особливостей виготовлення сировинної суміші. Два основних способи виробництва портландцементу - мокрий і сухий; вони різняться характером переробки сировинних матеріалів, а як і за фізичними властивостями сировинної суміші, що надходить на випал. При виробництві портландцементу мокрим способом застосовують таку технологічну схему. Твердий вапняк з розмірами шматків до 1 м, що надходить з кар'єру, піддається дво- або тристадійному дробленню в дробарках з доведенням шматків до 8-10 мм. Гліну з розмірами шматків до 500 мм, що надходить з кар'єру, подрібнюють у вальцьових дробарках до шматків розміром 0-100 мм, а потім відмучують у бовтанках. Одержуваний глиняний шлам з вологістю 60-70% подають до сировинного млина де він розмелюється разом з роздробленим вапняком. При використанні м'якого вапняного компонента (крейда, вапняний туф та ін.) технологічна схема змінюється. Крейда, роздроблена у вальцьових дробарках разом із глиною, відмучується у бовтанках, а потім піддається розмелювання у млині. Отриманий шлам, вологість якого знаходиться в межах 32-40%, відцентровими насосами транспортується у вертикальні шламові басейни, де він коригується. Це необхідно для того, щоб забезпечити сталість заданого заводською лабораторією хімічного складу шламу. Відкоригований шлам надходить із вертикальних басейнів у горизонтальні, де й зберігається до подачі в піч для випалу. У вертикальних басейнах шлам перемішується стисненим повітрям, а вгоризонтальних - механічним шляхом та стисненим повітрям. Перемішування запобігає можливості осадження шламу та дозволяє досягти повної його гомогенізації. При використанні сировинних компонентів, що мають постійний хімічний склад, коригування шламу проводять не у вертикальних, а безпосередньо в горизонтальних басейнах великої ємності. Випалення шламу на клінкер здійснюється в печах, що обертаються. Отриманий клінкер охолоджується в холодильниках, дробиться і подається транспортерами в бункери цементних млинів для помелу або направляється на зберігання механізованих в механізований шихтувальний двір. Тут складуються також гідравлічні добавки та гіпс, які при потребі подаються в бункери цементних млинів для спільного помелу з клінкером. Тверде паливо для випалу шламу надходить із шихтовальню двору в дробарку, потім у сепараторні млини для одночасного сушіння та помелу. Приготований вугільний порошок надходить для спалювання в піч під час використання газоподібного чи рідкого палива схема спрощується, оскільки у разі спорудження паливопідготовчого відділення не потрібно. Отриманий портландцемент транспортується з млинів пневматичним шляхом силоси для зберігання. Після визначення якості цементу частина його надходить у пакувальну машину. Тут він автоматично насипається у паперові мішки, які потім відвантажуються із заводу залізничним, автомобільним чи водним транспортом. Решту цементу відправляють навалом у спеціальних залізничних вагонах чи контейнерах цементовозах. При виробництві портландцементу сухим способом застосовують наступну технологічну схему. Вапняк і глину з низькою вологістю після дроблення, що надходять з кар'єру, направляються в сировинний сепараторний млин для одночасного помелу ісушіння. Отримана суха сировинна суміш транспортується пневматичними установками до змішувальних силосів, в яких перемішуються повітрям стисненим і коректуються. При використанні пластичного глинистого компонента сировинне борошно з силосів прямує до змішувальних шнеків, де зволожується 8-10% води. Потім ця маса надходить на гранулятори, куди одночасно подається додаткова вода. Тут відбувається утворення міцних гранул з вологістю 12-14%, які потім надходять у піч на випал. При непластичному глинистому компоненті сировинне борошно транспортується в поживні дозатори печі безпосередньо із змішувальних силосів. Сировинна суміш може обпалюватися в коротких печах, що обертаються, з запеченими установками різних конструкцій або в довгих обертових печах. При випаленні в автоматичних шахтних печах, на спікальних решітках і в печах, що обертаються, конвейєрними кальцинаторами сировинна суміш повинна подаватися тільки у вигляді міцних гранул. Подальші етапи технологічної схеми такі ж як і при отриманні цементу мокрим способом. При мокрому способі легше отримати однорідну (гомогенізовану) сировинну суміш. Тому при значних коливаннях хімічного складу вапнякового та глинистого компонента він частіше застосовується. Цей спосіб використовують і тоді, коли сировинні матеріали мають високу вологість, м'яку структуру та легко диспергуються водою. Наявність у глині сторонніх домішок, для видалення яких необхідно відмучування, також визначає вибір мокрого способу. Розмелювання сировини в присутності води полегшується, і на подрібнення витрачається менше енергії. Недолік мокрого способу - значно більша витрата палива.

При виготовленні сировинної суміші за будь-яким способом необхідно прагне найбільш тонкого помелу, найтіснішого зміщення сировинних.матеріалів і до більшої однорідності сировинної суміші. Все це гарантує однорідність продукту і є однією з необхідних умов нормальної експлуатації заводу. Різкі коливання хімічного складу сировинної суміші порушують перебіг виробничого процесу. Висока тонкість помелу та досконале змішання необхідні для того, щоб хімічна взаємодія між окремими складовими частинами сировинної суміші пройшла до кінця і можливо в короткий термін.

Серед будівельних матеріалів цементу належить чільне місце. У сучасній будівельній практиці роль цементу у випуску нових прогресивних матеріалів та виробів для повнозбірного домобудівництва постійно зростає. Його застосовують для виготовлення монолітного та збірного бетону, залізобетону, азбестоцементних виробів, будівельних розчинів, багатьох інших штучних матеріалів, скріплення окремих елементів (деталей) споруд, жароізоляції та ін. Великими споживачами цементу є нафтова та газова промисловість. Цемент та одержувані на його основі прогресивні будівельні матеріали успішно замінюють у будівництві дефіцитну деревину, цеглу, вапно та інші традиційні матеріали.

1. К.В. Чаус, Ю.Д. Чистов, Ю.В. Лабзіна: Технологія виробництва будівельних матеріалів, виробів і конструкцій М.: Будвидав 1988.

2. С.Г. Гаряєв, М.В. Сопін Основи технології та техніко-економічна оцінка виробництва будівельних матеріалів, виробів та конструкцій БелГТАСМ.

3. Конспект лекцій доцента кафедри маркетингу Никифорової Євгенії Петрівни.

4. Ю.С. Лур'є. "Портландцемент". Державне видавництво літератури з будівництва, архітектури та будівельних матеріалів. Ленінград 1963р. Москва.

5. Ю.М. Бутт, В.В.Тімашов. "Портландцемент". Москва.:Будвидав 1974.