Навигация:
ГлавнаяВсе категории → p1

Портландцемент


Портландцемент

Портландцемент — гидрав-лич. вяжущее в-во, получаемое тонким измельчением клинкера и гипса. Клинкер — продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определ. состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция (70—80%). Возможна полная замена этой сырьевой смеси мергелем или частичная доменным шлаком, нефелиновым шламом, опокой и др. компонентами при условии, что сырье сохраняет необходимый расчетный состав. При помоле клинкера добавляют гипс (до 3,5% в пересчете на серный ангидрид) для регулирования скорости схватывания П., а также активные минер, добавки: гранулиров. доменные и электротермофосфорные шлаки — ло 20%, добавки осадочного происхождения и глиежи — до 10%, прочие активные минер, добавки — до 15%. Продукт совместного помола всех компонентов именуется по стандарту П. с минер, добавками (ПЦД), без активных добавок П. (ПЦ-ДО).

Портландцемент — важнейшая разновидность минер, вяжущих, и цементная пром-сть выпускает его в преобладающем кол-ве. Патент на него был получен в 1824 в Англии Д.С.Аспдиным, хотя по своему составу и режиму обжига патентное предложение ближе к разновидности романцемента. В 1817—1825 в России Е.Г.Челиев изготовил цемент (мертель), принципиально не отличавшийся по технологии от соврем. П., и изложил опыт в книге (1825). Поэтому изобретение П. по праву принадлежит этим двум ученым, предложившим его независимо один от др.

Гл. компонентом П., обусловливающим все его св-ва, является клинкер, добавки лишь регулируют их в необходимых пределах. Хим. состав клинкера характеризуется содержанием оксидов, значением модулей и коэф. насыщения. К оксидам относятся, %: СаО — 62—67, Si02-— 20— 24, А12Оз — 4—8, РегОз — 2—6. В небольших кол-вах присутствуют в соединениях MgO (0,5—4%), SO3 (менее 1%), примеси ТЮ2, СггОз и др. Коэф. насыщения известью обычного цемента колеблется в пределах 0,82—0,95; силикатный модуль 1,7—3,5, глиноземный модуль 1—2,5, гидравлич. или осн. модуль 1,9—2,4 (в наст, время редко используется для хар-ки клинкера). Повыш. значение коэф. насыщения (КН > 1) означает наличие свободной извести, что может вызвать неравномерное изменение объема, трещинообра-зование, разрушение цементного камня и бетона; его пониж. значение (КН < 0,8) связано с замедлением процессов твердения и уменьшением прочности (марки) П. Отклонение от пределов значений оксидов и модулей также негативно влияет на качество цемента. Не менее важен минер, состав клинкера, поскольку каждый минерал вносит свои отличия в св-ва цемента. К гл. минералам относятся: алит (3CaOSi02), составляющий 40—60% в зависимости от вида цемента; белит (2CaOSi02) — 20—30%; ЗСаОА1гОз — 4—14% и 4CaOAl203"Fe203 —10—18%. Стекловидное в-во представлено преимущественно СаО, А1гОз, РегОз, MgO и щелочами. На долю минералов-силикатов приходится 70—80% по массе.

Произ-во П. включает три осн. техно-логич. операции: приготовление сырьевой смеси в наиболее удобном для обжига состоянии; обжиг смеси с получением клинкера; измельчение клинкера совместно с гипсом и при необходимости с добавками до однородного порошкообразного состояния. Сырьевую смесь приготовляют сухим или мокрым способом, используют и ком-биниров. способ. При сухом способе шихта в тонкоизмельч. виде (мука) поступает на обжиг; при мокром происходит измельчение смеси в водной среде с поступлением ее на обжиг в виде шлама-суспензии; при комбиниров. шлам до обжига частично обезвоживают до влажности 16—18% и гранулируют полусухую массу. Каждый способ имеет свои преимущества и ограничения. В наст, время преобладает мокрый способ, однако возрастает объем изготовления П. по сухому способу подготовки сырья.

При мокром и сухом способах произ-ва П. осн. типом печей являются вращающиеся наклонные и металлич. в виде барабанов длиной 60—185 м и диаметром 2,5—5 м. Редко при шахтном способе пользуются шахтными печами, чаще — короткими вращающимися с запечными устройствами — теплообменниками, конвейерными кальцинаторами. Произ-сть крупных вращающихся печей составляет до 3000 т/сут, а на соврем, цементных з-дах с неск. печами — до 3 млн т в год. Из вращающихся печей клинкер поступает в холодильники, на склады и помол.

Помол клинкера — важная операция по получению цемента. Осуществляется в одно- и двухкамерных трубных (шаровых) мельницах. Иногда в мельницу добавляют интенсификатор помола в виде ПАВ, к-рый повышает эффективность измельчения клинкера (см. Способы производства портландцемента).

Качество готового продукта помола в виде П. характеризуют стандартным показателем активности (прочности) при испытании образцов-балочек на изгиб через 28 сут твердения и на сжатие их половинок. Образцы изготовляют из цементно-песчаного р-ра состава 1:3 (по массе) при водоцементном отношении 0,4. По активности устанавливается марка цемента: 400, 500, 550 и 600. К др. определяемым св-вам относятся: средняя плотность в рыхлом состоянии 1000— 1100 кг/м , в уплотненном — 1400—1700 кг/м ; истинная плотность составляет 3,05—3,14 г/см ; тонкость помола по уд. поверхности должна быть 2500—3000 см /г, что соответствует среднему размеру частиц 15—20 мк; сроки схватывания цементного теста норм, густоты: начало не ранее 45 мин, конец не позднее 10 ч от начала затворения; обеспеченность равномерности измельчения объема камня.

Портландцемент в тесте или в бет. смеси затворяется водой, а после твердения в камне или бетоне выделяется комплекс гидросиликатов, гидроалюминатов и гидроферритов, гид-росульфоалюминатов и др. в кристаллич. или аморфной фазах. Цементный камень служит матричной частью бетона, влияя в соответствии с правилом конгруэнции на его качество (см. Правило конгруэнции в конгломератах).



Похожие статьи:
Пучки напрягаемой арматуры

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → p1

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум