Цемент — один из важнейших строительных материалов, предназначенных для бетонов и строительных растворов, скрепление отдельных элементов (деталей) строительных конструкций, гидроизоляций и др. Цемент представляет собой гидравлический вяжущий материал, который после смешения с водой и предварительного затвердевания на воздухе продолжает сохранять и наращивать прочность в воде.
Производство цемента обусловлено необходимостью его производства для применения в главным образом в строительстве. Строительство жилья на основе цемента позволяет получить объекты с низкой теплопроводностью и высокой морозостойкостью.
Технология цементное производство позволяет использовать в нём отходы добывающей, металлургической отраслей, а также побочные продукты этих производств. Гибкая технология позволяет осуществлять комбинирование производства цемента с производством металлов.
Существует много подвидов цемента. Они отличаются друг от друга конечными свойствами, условиями производства и наличием в них различных видов добавок.
Портландцементом называется гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путём совместного размола портландцементного клинкера, гипса для регулирования сроков схватывания и добавок. Марку п. ц. определяют при испытании на сжатие стандартной цементной палочки размерами 4*4*16 см.
1. Характеристика портландцемента
Портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера и необходимого количества гипса. Клинкер получается результате обжига до спекания сырьевой смеси надлежащего состава, обеспечивающего преобладание в клинкере силикатов кальция. Гипс при помоле клинкера должен добавляться в таком количестве, чтобы содержание SО в портландцементе было не менее 1, 5% и не более 3, 5%. Каждый процент гипса (СаSО * 2Н О) вносит в цемент 0. 47% SO.
Портландцемент может выпускаться без добавок или с активными минеральными добавками в количестве до 15% от веса цемента. Два придания цементу специальных свойств (пониженной водопотребности, повышенного воздухосодержания, гидрофобных свойств и т. д.) в пемент могут вводиться специальные добавки.
В ответствии с ГОСТ 10178-62, вводимым в действие с 1 ян-1964 г. вырабатываемый портландцемент будет делиться на пять марок: 250, 300, 400, 450 и 500.
Главнейшими окислами, входящими в состав портландцементного клинкера, являются: CaO, SiO, AlO, FeO. Кроме того, в состав клинкера обычно входят: МgО, иногдаТiO, окислы марганца, присутствующие в том случае, когда одним из сырьевых компонентов для получения клинкера является доменный шлак, Р О, (обычно в незначительном количестве) и щелочи — Nа О + К О. Портландцементный клинкер имеет сложный минералогический состав. Он состоит из ряда кристаллических фаз и клинкерного стекла, отличающихся друг от друга по химическому составу и оптическим свойствам. Основными минералами клинкера являются: алит — ЗСаО * SiO (CaS), белит — -модификация 2СаО * SiO (CS), трехкальциевый алюминат — ЗСаО * А1 О (С А) и алюмоферриты кальция переменного состава, находящегося обычно в пределах
Технологии производства цемента
... 5... 10% активных минеральных добавок осадочного происхождения (кроме глиежа). Клинкер для производства этого цемента не должен содержать ... количества вносимого цемента. Чем выше расход цемента, тем выше прочность изделий (класс). Однако при излишнем количестве цемента снижается огнеупорность. Коэффициент термического расширения увеличивается. Цемент классифицируют по средней плотности, составу, ...
8СаО * ЗА1 O * Fе O: 4СаО * А1 О * Fе О (С А F — С АF).
Количество указанных минералов в заводских портландцементных клинкерах находится в пределах (в%) :
C S — 42-60
C S — 15-35
C A — 5-14
C AF — 10-16
Суммарное содержание указанных минералов составляет обычно 95-98%. Эти минералы принято подразделять на минералы-силикаты — CS + CS и минералы-плавни — С А + С F. Соотношение между минералами-силикатами и минералами-плавнями в клинкерах колеблется в сравнительно узких пределах. Кроме того, в клинкере присутствует незакристаллизованное клинкерное стекло, имеющее переменный состав и содержащее значительнее величество А1 О и Fе О. Реже встречается алюминат состава 5СаО ЗА1 О. Второстепенными минералами клинкера являются свободная окись кальция (свободная известь) и свободная окись магния в виде периклаза. Щелочные окислы могут находиться в виде силиката К O * 23СаО *12SiO, алюмината Nа О * 8СаО * ЗА1 О, сульфатов натрия и калия; они входят также в состав клинкерного стекла.
Алит в тонких шлифах имеет вид прозрачных бесцветных гексагональных табличек или призм со спайностью в одном направлении. В скрещенных николях микроскопа окраска алита темно-серая или светло-серая; при отраженном свете в непрозрачных шлифах она изменяется от светло-серой до темно-серой или синевато-серой. Белит имеет сложную двойниковую структуру, в отраженном свете его кристаллы отличаются от алита более светлой окраской и округлыми очертаниями зерен. Трехкальциевый алюминат в проходящем свете имеет вид изотропных шестиугольных пластинок, а в отраженном свете после травления шлифа 1% -ым спиртовым раствором НNO, имеет вид прямоугольных кристаллов. Алюмоферрит кальция в проходящем свете имеет вид длинновытянутых призматических кристаллов или мелких округлых зерен с желто-бурой или бурой окраской. В отраженном свете в непрозрачных шлифах кристаллы этих минералов обладают наиболее светлой окраской благодаря их высокой отражательной способности.
Клинкерное стекло после травления 1% -ным спиртовым раствором НNО и повторного травления 10% -ным раствором КОН имеет вид в отраженном свете темных включений неправильной формы.
Одним из важных свойств минералов портландцементного клинкера является их способность при воздействии воды образовывать новые водные соединения, которые с течением времени приобретают высокую механическую прочность. Клинкерные минералы после затворения цемента водой подвергаются реакциям гидратации и гидролитической диссоциации, протекающим с различной скоростью. Основными продуктами этих реакций являются гидроалюминаты и гидроферриты кальция, а также гидрат окиси кальция, образующийся при гидролизе трехкальциевого силиката. Получающиеся гидроалюминаты кальция вступают во взаимодействие с гипсом с образованием комплексного соединения — гидросульфоалюмината кальция.
Глиноземистый цемент и цементы на его основе
... глиноземистого цемента с водой не образуется гидрата окиси кальция, благодаря чему цементный камень, бетоны и растворы на глиноземистом цементе ... производства глиноземистого цемента: метод плавления сырьевой шихты и обжиг до спекания.[6,c.52] Способ производства глиноземистого цемента ... А12О3 очень немного.[6,c.38] Химический состав глиноземистого цемента, получаемого разными методами, находится в ...
По скорости гидратации клинкерные минералы могут быть расположены (в порядке уменьшения скорости гидратации) в следующий ряд: трехкальциевый алюминат, четырехкальциевыйалюмоферрит, трехкальциевый силикат, двухкальциевый силикат. Очень медленно протекает гидратация периклаза. Таким образом, минералогический состав клинкера является основным фактором, влияющим на скорость протекания химических реакций, происходящих при твердении цемента, на время для получения высокой механической прочности и на другие технические его свойства.
Длительное воздействие воды и водных растворов минеральных солей на бетонные сооружения, выполненные с применением портландцемента, вызывает коррозию бетона, которая при неблагоприятных условиях может привести к полному его разрушению. Наибольшее разрушительное действие оказывают минерализованные воды — морские, озерные, грунтовые и др., содержащие значительное количество солей MgSO, NaSO, CaSO, MgCl. Последние, взаимодействуя с новообразованиями в твердеющем цементе, нарушают нормальную структуру цементного камня. Так, например, растворенные в воде сульфаты, взаимодействуя с гидратом окиси кальция твердеющего цемента, образуют сернокислый кальций, кристаллизующийся в порах цементного камня со значительным увеличением объема. При большой концентрации сульфатов в водной среде это приводит к появлению внутренних напряжений в бетоне, влекущих за собой вначале растрескивание, а затем полное его разрушение.
Кроме того, накапливающийся в бетоне сернокислый кальций вступает во взаимодействие с гидроалюминатом кальция твердеющего цемента, образуя гидросульфоалюминат кальция, плохо растворимый в воде. Если эта реакция протекает в жидкой фазе, то она не имеет вредных последствий. При взаимодействии же сернокислого кальция с кристаллическимгидроалюминатом рост кристаллов образующегося сульфоалюмината вызывает появление в бетоне разрушительных внутренних напряжений.
Для защиты бетона от действия минерализованных вод применяют цемент специального минералогического состава со значительно уменьшенным содержанием ЗСаО * А1 О и пониженным содержанием ЗСаО * SiO; в состав цемента вводят гидравлические добавки, максимально увеличивающие плотность бетона. Кислоты также разрушают портландцемент.
Проникновение внутрь бетона пресных вод приводит к постепенному выщелачиванию гидрата окиси калыция и уменьшению его концентрации в жидкой фазе цементного камня, что при далеко зашедшем процессе коррозии может вызвать гидролиз гидросиликатов и гидроалюминатов кальция. В плотном бетоне процессы коррозии под действием пресных вод протекают медленно и не представляют угрозы. Для повышения стойкости портландцемента в пресных водах изменяют минералогический состав клинкера в направлении уменьшения количества ЗСаО * SiO, поскольку это соединение твердеет с выделением свободной извести.
Требования к качеству портландцемента тесно связаны с техническим уровнем строительного производства. Широкое внедрение в строительство эффективных сборных предварительно напряженных железобетонных конструкций требует применения бетонов высокой прочности, получаемых на основе высокопрочных цементов. Кроме того, использование высокопрочных цементов дает возможность снизить нормы расхода цемента на 1 м бетона.
Технологическая линия по производству общестроительных портландцементов
... минерального состава клинкера (содержания C3 A) и от тонкости помола цемента. 1.2. Физико-химические процессы, проходящие при твердении вяжущего. Температура условия твердения вяжущего. Твердение портландцемента, как и ... включ. До 10 включ. При производстве цемента для интенсификации процесса помола допускается введение технологических добавок, не ухудшающих качества цемента, в количестве не более 1 ...
2. Виды портландцемента
Наряду с портландцементом в соответствии с ГОСТ 10178-62 выпускаются многие другие виды цементов: быстротвердеющие, сульфатостойкие, пластифицированные, гидрофобные, портландцемент с умереннойэкзотермией, пуццолановые портландцементы, шлакопортландиементы, шлаковый магнезиальный портландцемент, портландцемент для бетонных покрытий автомобильных дорог. В соответствии с другими стандартами выпускаются тампонажный и белый портландцементы и портландцемент для производства асбестоцементных изделий.
Быстротвердеющий портландцемент. Быстротвердеюший портландцемент характеризуется интенсивным нарастанием механической прочности в первые сроки твердения. Он предназначается, главным образом, для изготовления сборных железобетонных конструкций и деталей.
Исследования по изучению влияния минералогического состава клинкера на нтенсивность нарастания механической прочности цементов и практика работы цементных заводов показывают, что клинкер быстротвердеющего цемента должен иметь следующие характеристики: расчетное содержание суммы наиболее активных минералов C3S + С3А должно быть не менее 60%, содержание C3S находится в пределах 50 — 53% и С3А — 8-10%. Клинкер такого состава с повышенной добавкой гипса дает цемент, отвечающий требованиям стандарта.
Повышение тонкости помола цемента существенно ускоряет провесе его твердения, поэтому быстротвердеющий цемент можно также получать путем тонкого помола (до удельной поверхности 4000-4500 см2 /г) клинкера обычного минералогического состава, но с несколько повышенным содержанием C3S (не менее 50%) при предельной добавке гипса (содержание SO3 в цементе не должно превышать 3, 5%).
Необходимо учитывать, что повышение тонкости помола на 1500-2000 см /г сверх обычной вызывает резкое снижение производительности цементных мельниц и повышение удельного расхода электроэнергии на помол. Поэтому в ряде случаев более целесообразно прибегнуть к изменению минералогического состава клинкера, чем к повышению тонкости помола цемента.
При выполнении лабораторных испытаний быстротвердеющего цемента необходимо иметь в виду, что температурные условия затворения и хранения образцов оказывают значительное влияние на показатели суточной прочности цемента. Установлено, что колебание прочностных показателей цемента при односуточных испытаниях по отношению к показателям, полученным при 20° С, находятся в пределах от -23% (при 15°С) до +17% (при 25° С).
При трехсуточных испытаниях эти пределы составляют от -4 до +5%, а при семисуточных от -1 до +3%. Стандарт предусматривает, что температура воды для хранения образцов должна быть 20 ±2°С, а температура помещения, где производятся испытания. -20 ± 3° С.
Сульфатостойкий портландцемент. Сульфатостойкий портландцемент обладает по сравнению с обычным повышенной сульфатостойкостью и пониженной экзотермией при замедленной интенсивности твердения в начальные сроки.
Этот цемент изготовляется из клинкера нормированного минералогического состава и предназначается для изготовления бетонных и железобетонных конструкций наружных зон гидротехнических сооружений, работающих в условиях сульфатной агрессии, при одновременном систематическом попеременном увлажнении и высыхании или замораживании и оттаивании. Сульфатостойкий портландцемент готовится из клинкера с коэффициентом насыщения известью не выше 0, 85, с глиноземным модулем не менее 0, 7 и кремнеземным модулем не ниже 2, 1. Содержание С S в клинкере должно быть не более 50%, С А — не более 5%, а сумма С А + С АF не должна превышать 22%.
Производство цемента
... шламов. Повышенное содержание щелочей в нефелиновом шламе может снизить качество цемента. Рис.1. Сырье для производства портландцемента 2. ... из двухкальциевого силиката – минерала, входящего в состав портландцементного клинкера и способного к гидравлическому твердению. Гранулированные ... породы, поэтому в комплекс горнодобывающих работ входит ее удаление – вскрышные работы. Конечная стоимость сырья в ...
Пониженное содержание трехкальциевого силиката и трех кальциевого алюмината заметно снижает активность цемента, в связи с чем в течение первых 28 суток твердения механическая прочность нарастает медленно. Введение активных или инертных минеральных добавок при изготовлении сульфатостойкого цемента не допускается.
Тампонажный портландцемент (ГОСТ 1581-42 с изменениями, внесенными в июле 1961 г.).
Тампонажный цемент применяется для тампонирования нефтяных и газовых скважин с целью их изоляции от грунтовых вод. Основные требования, предъявляемые к тампонажным портландцементам: придание цементному раствору достаточной подвижности; строгое ограничение сроков схватывания, с тем чтобы начало схватывания наступало не раньше, чем окончится тампонирование; обеспечение достаточно высокой механической прочности через 2 суток твердения.
Для получения подвижного раствора, накачиваемого в скважины насосами, цемент затворяют с большим количеством воды (50% от веса цемента) без добавки песка. Такое количество воды в условиях обычных температур замедляет схватывание цемента и понижает его прочность. Регулирование сроков схватывания тампонажных цементов при обеспечении необходимой механической прочности достигается обычно подбором минералогического состава клинкера и применением добавок.
Решающее влияние на процессы, происходящие в цементном растворе, оказывает температура в скважине. С ее повышением процессы твердения раствора ускоряются, его механическая прочность повышается, а время начала схватывания сокращается. При температуре твердения выше 120°С прочность раствора падает и резко сокращаются сроки схватывания.
Повышенное содержание С А вызывает ускорение процессов схватывания и увеличивает прочность цемента в первые сроки твердения. Сроки схватывания регулируются введением надлежащего количества гипса. Для замедления схватывания тампонажных цементов применяют различные замедлители: казеин, борную кислоту, соли лигносульфоновых кислот, которые усиливают замедляющее действие гипса. В цементах для сверхглубоких скважин эти замедлители, однако, не дают необходимого эффекта.
Белый портландцемент. Этот цемент предназначен для изготовления отделочного бетона, для архитектурно-отделочных, скульптурных и покрасочных работ, а так же для производства цветных растворов. Качество белого портландцемента определяется, прежде всего, его белизной и оценивается коэффициентом яркости, который характеризует белизну данного цемента по отношению к белизне сернокислого бария (BaSO).
По степени белизны белые портландцементы делят на три сорта: БЦ-1, БЦ-2, БЦ-3 с коэффициентами яркости соответственно 76, 73 и 66.
Клинкер высококачественного белого портландцемента обычно характеризуется пониженным коэффициентом насыщения, высоким кремнеземным модулем, низким содержанием С AF (до 1. 5%), FeO (в пределах 0. 3-0. 5%) и MnO (до 0. 03%).
Технологическая линия по производству тампонажного портландцемента
... компонентов. По химическому составу тампонажный портландцемент практически не отличается от общестроительного портландцемента а, в следствие чего минералогический состав клинкера тампонажного цемента на разных заводах к ... значениям, указанным в таблице 1 Таблица 1 В процентах Тип цемента Содержание клинкера Содержание добавки Минеральная добавка Специальная добавка - облегчающая (в том числе ...
Для производства белого портландцемента применяются сырьевые материалы, по возможности не содержащие соединений, окрашивающих цемент, прежде всего, окиси железа, атак же окислов марганца, окиси хрома и др. При мокром способе производства повышение степени белизны можно достигнуть за счет введения хлористых солей, образующих при обжиге летучее хлорное железо.
Портландцемент для бетонных покрытий автомобильных дорог. Этот портландцемент должен отвечать следующим основным требованиям: иметь малые усадочные деформации, большую эластичность, высокий предел прочности при сжатии, высокую деформативную способность при растяжении и изгибе и обладать повышенной морозостойкостью. Для повышения морозостойкости и уменьшения объемных деформаций в состав цемента при помоле вводят 0. 1- 0. 25% сульфитноспиртовой барды. Из активных минеральных добавок разрешается вводить только гранулированный доменный шлак в количестве не более 15%.
Прочие разновидности портландцемента. Пластифицированный портландцемент предназначается для изготовлени монолитного бетона гидротехнических сооружений, а так же для дорожных и аэродромных покрытий. Он отличается повышенной морозостойкостью, достигаемой за счет введения при помоле клинкера 0. 15-0. 25% пластифицирующей поверхностноактивной добавки от веса цемента в пересчете на сухое вещество.
Гидрофобный портландцемент обладает пониженной гидроскопичностью. Это свойство придается цементу путем введения при помоле клинкера гидрофобизирующих поверхностно-активных добавок (асидола, мылонафта, асидола-мылонафта, олеиновой кислоты или окисленного петролатума) в количестве 0. 06-0. 3%. Цемент гидрофобизируютобычно в тех случаях, когда его необходимо транспортировать на дальние расстояния по водным магистралям.
Портландцемент для производства асбестоцементных изделий получают из клинкера с пониженным содержанием С3А. введение каких-либо добавок, кроме гипса, не допускается. Для более быстрого нарастания прочности асбестоцементных изделий в первые часы после их изготовления цемент измалывают более тонко.
Пуццолановые портландцементы предназначены для бетонных и железобетонных сооружений, подвергающихся воздействию пресных вод. Приготовляются они из клинкера обычного минералогического состава с обязательным введением при его помоле не менее 25-40% добавок вулканического происхождения, не менее 20% и не более 30% осадочного происхождения.
Сульфатостойкий пуццолановый портландцемент предназначен для подводных и подземных бетонных и железобетонных сооружений, работающих в условиях постоянного воздействия сульфатных агрессивных вод. Сульфатостойкость достигается за счет понижения в клинкере содержания С3А до величины, не превышающей 8%. Содержание добавок вулканического происхождения должно быть не менее 25% и не более 40%, а осадочного происхождения — не менее 20% и не более 30%.
Шлакопортландцементыпредназначены для бетонных и железобетонных надземных и подводных сооружений, подвергающихся воздействию пресных вод. Приготовляются они путём совместного или раздельного помола клинкера обычного минералогического состава и 30-60% доменного гранулированного шлака. Шлакопортландцемент при твердении выделяет значительно меньше гидрата окиси кальция, чем портландцемент, и поэтому он обладает более высокой водостойкостью и характеризуется меньшей теплотой гидратации.
Технологии производства и контроля качества колбасы полукопченой ...
... работы является изучение технологии производства и контроля качества колбасы полукопченой «Краковская» в ООО «Курганский мясокомбинат «Стандарт». Для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: ü изучить технологию производства полукопченой колбасы ... тракта, значительным содержанием и ... производства мяса и мясных продуктов в значительной мере зависит от региона, вида и породы ...
Магнезиальныйшлакопортландцемент получают на основе клинкера с повышенным содержанием MgO (до 10%) и применяют для надземных бетонных и железобетонных сооружений. Добавка гранулированного доменного шлака в магнезиальныйщлакопортландцемент разрешается в количестве 30-50%.
К разновидностям портландцемента относится так же рудный или железистый портландцемент. В нем совершенно отсутствуют алюминаты кальция, поэтому он отличается повышенной сульфатостойкостью и кислотостойкостью и замедленным нарастанием механической прочности в первые сроки твердения.
3. Сырьевые материалы для производства портландцемента
Для производства портландцемента клинкера используются в основном карбонатные и глинистые породы. Сырьевая смесь должна обеспечить получение заданного химико — минералогического состава клинкера. Оптимальным для цементной промышленности является сырье, обладающее следующими свойствами:
1. Постоянством химического состава при таком содержании главных клинкерообразующих оксидов, которое бы позволяло готовить сырьевые смеси из минимального числа компонентов;
2. Высокой размалываемостью, реакционной способностью и обжигаемостью;
3. Температурные области реакций диссоциации основных компонентов сырьевых компонентов должны быть максимально приближены кдруг — другу с целью снижения влияния рекристаллизационных процессов на ход клинкерообразования;
4. Физические свойства сырья (природная влажность, структура и содержание кристаллических включений другого химического состава) должны обеспечивать получение качественного клинкера при минимальных энергозатратах.
Карбонатные породы вносят в сырьевую шихту оксид кальция, глинистые — оксиды SiO2, AL2O3, Fe2O3. Однако часто у глин значения глинозёмистого модуля выше, чем у клинкера, поэтому приходится вводить третий компонент — корректирующую железистую добавку, которая вносила бы недостающее количество оксида железа Fe2O3. В этом случае используют пиритные огарки (побочный продукт производства серной кислоты), колошниковую пыль (унос из доменной печи), бедную железную руду, красный шлам (отход производства алюминия).
Если величина р отклоняется в меньшую сторону (р < 0, 9), то в качестве корректирующей добавки вводят материалы, богатые АL2O3 -боксит, глины, богатые глинозёмом, каолин. В некоторых случаях для корректировки величины силикатного модуля вводят кремнезёмистые добавки — кварцевый песок, опоки, трепелы, диатомиты, которые вносят в сырьевую шихту недостающее количество SiO2. Так, в качестве корректирующей добавки при производстве клинкера белого портландцемента используются маложелезистые белые кварцевые пески.
3.1 Карбонатные породы
Карбонатные породы. К ним относятся известняк, мел, мрамор, известняк-ракушечник, известковый туф. Примесями в них являются глинистые вещества, доломит, кварц, гипс. Примеси глины не являются вредными. Повышенное содержание доломита и гипса нежелательно, т. к. содержание МgO в клинкере не должно превышать 5%. Процентное содержание карбонатной породы в составе сырьевой смеси составляет 70-80%. Известняки — осадочные породы. Углекислый кальций СаСО3 представлен в них минералом кальцитом, реже — арагонитом. По происхождению различают известняки органогенные — продукты деятельности микроорганизмов, химические — полученные осаждением из растворов и обломочные — продукты переотложения разрушенных известковых пород. Примесями в известняках являются алюмосиликатные минералы глин, кварц, опал, халцедон, оксиды железа, гипс, пирит (Fe2 S), фосфорит (апатит), барит (ВаSO4), карбонат магния (доломит).
Технология производства водки. Оценка качества ликероводочных изделий
... этапах осуществляется строгий контроль качества. Вековой опыт, отлаженные технологии, мастерство работников являются слагаемыми успешной работы. Высокая культура производства, отличное качество продукции, готовность всегда ... человека. Важное значение имеет соблюдение технологического режима. Смесь спирта и воды становятся по-настоящему водкой только после фильтрации через березовый активированный ...
При содержании глинистых минералов до 30% известняк называют глинистым, выше, 30% -мергелем, с примесью доломита-доломитизированным. По физическим свойствам различают кристаллический известняк (мрамор) плотные известняки, землисто — рыхлые известняки — мелы. Плотность известняков составляет 2200-2600 кг/м3, прочность 8-200 МПа, влажность 1-6%. Мел — осадочная мягкая порода. Объёмная масса 1600-2000 кг/м3, прочность 1-15МПа, влажность 15-30%. Представляет собой слабосцементированные частицы кальцита размером менее 0, 1 мкм. Мел легко размачивается в воде. Мрамор — плотная порода (продукт перекристаллизации известняков).
Объёмная масса 2650 — 2900 кг/м3, прочность 50- 200 МПа.
3.2 Глинистые породы
Глинистые породы. Глины — природный землистый тонкодисперсный материал, который при смешивании с водой становится пластичным. К ним относятся собственно глины, аргиллиты, сланцы, лёсс, бентонит, суглинки. Глины по происхождению разделяют на 2 класса: первичные или остаточные, вторичние или осадочные. Первичные образовались в результате разрушения горных пород, «выветривания «; вторичные произошли от первичных в результате их переотложения. В составе глин различают глинистую часть, неглинистую, органический материал, обменные ионы и растворимые соли. Глинистая часть состоит из SiO2, AL2O3 и Н2О, входящих в глинистые минералы. К последним относятся каолинит, монтмориллонит, галлуазит, аллофан, гидрослюды. Аргиллиты — твёрдые породы, продукт дегидратации, спрессования и перекристаллизации глин. Сланцы — скальная порода, продукт перекристаллизации глин. Лёсс- землистая рыхлая порода, состоящая из пылевидных частиц кварца, полевого шпата, слюд, каолинита, кальцита. Пластичность его невелика. Лёсс используют в основном заводы Средней Азии и Казахстана. Суглинки — глины содержащие значительное количество кварца (до 40%).
Глинистые сланцы — твёрдые, плотные горные породы с ориентированным расположением слагающих минералов, тонкослоистой и хорошо выраженной сланцеватостью, способностью легко раскалываться на тонкие пластинки. В глинах присутствует SiО2 в различных формах, оксиды железа, кальцит, плавиковый шпат, доломит, гипс, слюда. Вредными примесями являются МgO, содержание Na2O +K2O не должно превышать 3-4%, а SO3 — не более 1%. Мергели — природная смесь глинистых минералов и кальцита. Если состав у мергеля такой же, как и у сырьевой шихты для производства клинкера, его называют натуральным. Мергели могут быть как землистыми, так и скальными породами. Плотность 2000-2500 кг/м3, влажность в зависимости от содержания глинистых примесей 3-20%. Содержание глинистого компонента в составе сырьевой смеси колеблется от 15 доОценка качества сырья производится в основном по двум признакам: химическому составу и физическим свойствам.
Производство цемента по мокрому способу
... на объектах Министерства Обороны. Сырьем при производстве цеманта по мокрому способу являются следующие компоненты: карбонатный компонент— ... цемента. Они отличаются друг от друга конечными свойствами, условиями производства и наличием в них различных видов добавок. Портландцементом ... на 1 тонну клинкера – 1,59 тонн; потери при приготовлении сырьевой смеси – 3%; потери при обжиге клинкера – 2%; отходы ...
Из физических свойств наиболее важны влажность сырья, гранулометрический состав мягких пород, их способность размучиваться в воде, прочность и размалываемость твёрдых пород, минералогический состав и структура, наличие посторонних включений — гальки в глине, желваков кремня в известняке. Для глины важна пластичность — способность образовывать достаточно прочные гранулы для уменьшения пылевыноса из печи.
3.3 Доменные шлаки
Доменные шлаки состоят из ортосиликата кальция — С2S, ранкинита — С3S2, волластонита — СS, геленита — С2 АS, тридимита. Шлаки электротермофосфорные (ЭТФШ) являются побочным продуктом при производстве желтого фосфора методом возгонки в электропечах и быстрого охлаждения. Они содержат до 90-95% стекла. Гранулированные ЭТФШ состоят в основном из стекла и волластонита СS, отвальные — из псевдоволластонита, ранкинита, флюорита, силикофосфата. Химический состав фосфошлаков приведён в таблице 2. 1. Требования ГОСТ 3476-74 к составу фосфорных шлаков следующие, %: SiO2 не менее 40; СаО не менее -43; Р2О5 не более 2, 5. В стране для выпуска цементов используются более 2 млн. т указанных шлаков. Крупнейшим потребителем является АО «Шымкентцемент» (более 0, 5 млн. т), где шлаки используются в качестве компонента сырья при дополнительном питании печи с холодного конца, а также в качестве активной минеральной добавки. В АО «Шымкентцемент» для стабильной подачи шлака во все 6 печей Ш 4 х 150 м построена стационарная транспортная линия от шлакосушильного отделения до питателей на холодном конце печи. В каждую печь по течке подаётся около 4 т фосфошлака в час. Производительность печных агрегатов увеличилась с 35 до 38 — 39 т/час или более чем на 10%, снизился удельный расход топлива, увеличился выпуск клинкера и цемента. По разработкам кафедры ХТВМ Казахского химико — технологического института на Сас — Тюбинском цементном заводе внедрена энергосберегающая технология производства клинкера белого портландцемента. Шлаки Джамбулского ПО «Химпром» и Чимкентского ПО «Фосфор» используются в качестве компонента сырьевого шлама, и осуществляется дополнительное питание печей фосфошлаком с холодного конца. В результате производительность вращающихся печей выросла на 20-35%, удельный расход топлива снизился на 20- 30%, белизна белого клинкера повысилась на 4-6%. Ресурсы топливных зол и шлаков огромны, ежегодный их выход составляет около 120 млн. т, а используется менее 10%. В цементной промышленности СНГ применяется около 1, 5 млн. т зол и шлаков. Золы ТЭС делятся на основные, содержащие до 40% МgO + СаО, в т. ч. 5-20% свободного СаО, и кислые, содержащие более 45% SiO2. Химический состав зол зависит от вида топлива и методов улавливания. В золе преобладает стекловидная фаза в виде частиц шарообразной формы размером до 100 мкм. Содержание топливных (горючих) остатков в золах, применяемых как добавка к цементу, должно быть не более 5%, SiO2 не менее 40%, SO3 не более 2%, щелочей не более 2%, ППП не более 5%, дисперсность должна быть такой, чтобы через сито № 008 проходило не менее 85% просеиваемой пробы. Нефелиновый (белитовый) шлам — продукт комплексной переработки апатито — нефелиновых пород в глинозём, соду и поташ. Химический состав, % SiO2 26-30; АL2O3 2, 2 — 6, 5; Fe2O3 2, 1 — 5, 5; СаО 52 — 59; МgO 0, 2 — 1, 8; Na2O 1 -2, 5; ППП 1 — 5, 5. В шламе присутствует до 40% частиц размером более 0, 5мм основную часть составляют обычно мелкие кристаллы в- С2S размером 3-10 мкм. Шлам на 80% состоит из в — С2S и его гидратов, присутствуют СаСО3, водорастворимые силикаты натрия и калия. Выход нефелинового шлама на 1 т глинозёма — около 6 т. В сырьевой смеси нефелиновый шлам полностью заменяет глинистый компонент и примерно на 50% — карбонатный компонент. Для получения клинкера нефелиновый шлам корректируется глинозёмистой и железистой добавкой, добавляется молотый известняк. Процесс очень экономичен. Расход топлива при мокром способе составляет примерно 4600 кДж/кг клинкера, производительность печи на 25-30% выше чем у печей на традиционном сырье. По такой технологии работают Волховский, Пикалевский и Ачинский цементные заводы общей мощностью 6, 5 млн. т цемента в год. Выработка запасов качественного сырья на карьерах многих цементных заводов требуют изыскания новых нетрадиционных видов сырьевых материалов для производства клинкера. Исследования, проведенные А. А. Пащенко, Е. А. Мясниковой в Киевском политехническом институте, показали высокую эффективность базальтов и перлитов при выпуске портландцементного клинкера. Это вулканические породы широко распространенные в природе, отличающиеся низкой влажностью, содержащие легирующие примеси ТiО2, VО2, ВаО. Базальт — широко распространенная эффузивная горная порода, относится к числу наиболее распространенных — на ее долю приходится более 20% магматических пород. По содержанию кремнезёма и других оксидов базальты относятся к основным породам. Содержание оксидов, % по массе следующее: SiO2 45-56; AL2O3 14-22; Fe2O3 9-16; CaO 4-13; MgO 1, 6-12; Na2O 2, 2- 5, 6. Перлит — кислое вулканическое водосодержащее стекло сравнительно постоянного химического состава, % по массе: SiO2 68-75; AL2O3 13-16; Fe2O3 0, 4-3; СаО 0, 8-2; R2О до 8; ППП 2- 6. Реакционная способность и обжигаемость сырьевых смесей, содержащих базальты и перлиты, значительно выше, чем у шихт, состоящих из традиционных материалов. Жидкая фаза в процессе обжига появляется при температуре на 150оС ниже, чем при использовании известняково-глинистых сырьевых смесей. Завершение процессов минералообразования происходит при более низких температурах 1350-1400є С. С использованием базальтов в промышленных масштабах наДнепродзержинском цементном заводе и Новоздолбуновском ЦШК реализована новая « щебневая « технология получения клинкера. Смесь карбонатосодержащего сырья и базальтов в виде щебня с размером частиц до 30 мм подаётся на обжиг во вращающиеся печи без предварительного тонкого измельчения. На кафедре «Технологии силикатов и синтеза минералов» ЮКГУ им. М. Ауезова в качестве сырьевых материалов изучены и предложены диабазы и сиениты. Диабазы являются полнокристаллической магматической породой полеотипного облика, состоящей из плагиоклаза, лабрадора и авгита, обладающая диабазовой структурой. Диабазы более сильно изменены вторичными процессами, в них интенсивно развиты хлоритизация, урализация, соссюритизация, альбитизация, в результате изменения пироксена, плагиоклаза и оливина. При термической обработке диабазы полностью расплавляются при 1250-1300оС, что позволяет использовать их в качестве высокореакционноспособного алюмосиликатного компонента сырьевой смеси. Сиенит представляет собой глубинные среднезернистые бескварцевые породы светло-серого и розового цвета, состоящие из ортоклаза, плагиоклазов, пироксеновой группы, содержащей значительное количество твердых растворов оксидов железа. В небольших количествах присутствуют гидрослюды и биотит.
3.4 Корректирующие добавки
Сырьевые материалы должны иметь достаточно однородный химический состав по простиранию и глубине месторождения. Корректирующие добавки применяют для доведения до нормы значений силикатного и глинозёмистого модулей, как было сказано выше. Чаще всего для корректировки состава сырьевых смесей используют пиритные или колчеданные огарки. В связи с дефицитом пиритных огарок на некоторых цементных заводах в качестве корректирующих железосодержащих добавок используются гранулированные шлаки цветной металлургии, которые содержат железо в основном в виде FeO. По некоторым технологическим свойствам шлаки лучше, чем огарки: они не пылят, не зависают в бункерах, однако они обладают большей твердостью, плохо размалываются, содержание железа в них меньше и поэтому требуется их больший расход. В ОАО «НИИЦемент» В. Н. Жовтой проведена обширная работа по изысканию заменителей огарков, составлен «Кадастр природных и техногенных железосодержащих материалов для получения портландцементного клинкера» и ТУ на железосодержащие добавки. Кадастр включает некондиционные железные руды, «хвосты» обогащения, пыли, окалины, шламы, шлаки металлургических производств, медеплавильные, ванадиевые, феррошлаки и др. Присутствие в сырье второстепенных оксидов МgO и SO3 (в виде гипса, сульфатов щелочных металлов или сульфидов) регламентируется, а ТiO2, Р2O5, R2O, Мп2О3, Сr2O3 — не регламентируется. Щёлочи R2O даже в малых количествах вредны, другие примеси в оптимальных концентрациях играют положительную роль, облегчая спекание клинкера (МgO, Мп2О3), или повышая гидравлическую активность цемента (Р 2О5, Сr2О3, ТiО2).
Содержание МgО в клинкере регламентировано — до 5%, других оксидов не регламентировано. Содержание щёлочей в клинкере не должно превышать 0, 75 — 1, 0%, Р2О5- 1 — 2%, Мп2О3 — 4%, Сr2O3 — 1, 5%.
3.5 Комплексное использование сырья и техногенных продуктов
Комплексное использование сырья и техногенных продуктов. Нетрадиционные виды сырья В металлургической, химической и энергетической промышленности в качестве отходов накапливаются значительные количества различных шлаков — продуктов кристаллизации и грануляции алюмосиликатных расплавов: доменные, мартеновские шлаки, шлаки цветной металлургии («медные”, «никелевые”) электротермофосфорные шлаки, топливные шлаки (с жидким шлакоудалением).
На тепловых электростанциях ТЭС, ТЭЦ в огромном количестве образуется зола-унос — побочный продукт, остающийся при сжигании твердого топлива в пылевидном состоянии и уловленный электрофильтрами или циклонами. Топливные гранулированные шлаки являются продуктом водной грануляции расплава, удаляемые из энергетических топок с жидким шлакоудалением. Золошлаковые смеси представляют собой полидисперсные массы из отвалов тепловых электростанций. Эти отходы являются хорошими сырьевыми материалами, поскольку они уже прошли тепловую обработку, карбонатный компонент разложен, на что затрачивается значительное количество тепла при обжиге клинкера. Шлаки находятся частично в стеклообразном состоянии, что повышает их реакционную способность. Часть минералов шлаков- это минералы клинкера (С2S), что также делает их высококачественным сырьем. При использовании шлаков усвоение извести происходит несколько медленнее, чем в шихтах на основе глинистых компонентов. Однако другие преимущества (снижение доли тепла, расходуемого на декарбонизацию, наличие в шлаке полупродуктов С2S, СА, СS) компенсирует эту особенность. Вследствие этого, при использовании шлаков в качестве сырья печи работают с большей производительностью, снижается расход тепла. Значительное количество шлаков используется в качестве активной минеральной добавки при помоле цементов.
4. Способы производства портландцемента
Существует несколько способов производства портландцемента:
1. сухой
2. полусухой
3. мокрый
4. комбинированный
Выбор способа производства зависит от особенностей приготовления сырьевой смеси. Сухой способ предусматривает приготовление сырьевой смеси из предварительно высушенных тонкомолотых компонентов и обжиг их в порошкообразном состоянии. При мокром способе тонкое измельчение и гомогенизацию смеси осуществляют в водной среде. Полученная водная суспензия — шлам направляется на обжиг. Полусухой способ связан с получением гранул из сырьевой смеси, которые затем поступают на обжиг. Комбинированный способ включает операцию приготовления сырьевой муки по мокрому способу с последующим обезвоживанием её на фильтрах. На обжиг поступает полусухая масса.
Но полусухой и комбинированный способ применяются довольно редко, поэтому основными можно назвать сухой и мокрый способы. Мокрый способ привлекает простотой измельчения сырьевых материалов и их гомогенизации. Кроме того, он обеспечивает лучшие саеитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала и, несмотря на то, что этот способ отличается большой энергоемкостью, он получил наибольшее распространение.
4.1 Сухой способ
Сухой способ производства. При сухом способе производства портландцемента выбор схемы зависит от физических и химических свойств сырья.
Схема производства портландцемента по сухому способу во вращающихся печах при использовании в качестве сырья известняка и глины приведена на схема 2. Производство портландцементно-го клинкера в этом случае складывается из следующих операций.
После выхода из дробилки известняк и глину высушивают до влажности примерно 1%, после чего измельчают в сырьевую муку. Помол и сушку сырьевой смеси целесообразно вести одновременно в одном аппарате — сепараторной мельнице. Этот способ более эффективен и применяется на большинстве новых заводов, работающих по сухому способу.
Сырьевую муку заданного химического состава получают путем дозирования сырьевых компонентов в мельницу с последующим усреднением и корректированием сырьевой шихты в специальных смесительных силосах, куда дополнительно подается сырьевая мука с заведомо низким или высоким титром (содержанием СаСОз).
Затем подготовленная сырьевая смесь поступает в систему циклонных теплообменников, состоящую из нескольких ступеней циклонов. Время пребывания смеси в циклонных теплообменниках не превышает 25-30 с. Из циклонов материал подается в печь, откуда клинкер пересыпается в холодильник. После охлаждения клинкер направляется на склад. Другие технологические операции при сухом способе производства — подготовка гидравлических добавок и гипса, помол цемента, его хранение и отправка потребителю — такие же, как и при мокром способе.
При производстве цемента по сухому способу (рис. 1.) сырьевые материалы в зависимости от твердости измельчают в дробилках различной конструкции до кусков размером 20 — 30 мм и, если влажность их превышает 8%, подсушивают в мельницах самоизмельчения «Аэрофол». Подсушенные материалы в требуемых соотношениях поступают в мельницу сухого помола, где производятся их сушка и тонкое измельчение.
Рис. 1. Технологическая схема получения цемента по сухому способу:
1 — бункер известняка; 2 — щековая дробилка; 3 — молотковая дробилка; 4 — бункер глины; 5 — валковая дробилка; 6 — объединенный склад сырья; 7 — мельница «Аэрофол»; 8 — циклон-осадитель; 9 — промежуточный силос; 10 — сепаратор; 11 — мельница; 12 — гомогенизационный силос; 13 — запасной силос; 14 — печь с циклонными теплообменниками; 15 — холодильник; 16 — склад клинкера и добавок; 17 — мельница; 18 — цементный силос.
Схема 1. Производства портландцемента по сухому способу в механизированных шахтных печах
Схема 2. Производства портландцемента по сухому способу во вращающихся печах
При сухом способе производства цемента на обжиг клинкера расходуется от 750 до 1200 ккал/кг клинкера, при мокром способе производства от 1200 до 1600 и выше ккал/кг клинкера. Сухой способ производства экономически целесообразен тогда, когда сырьевые материалы имеют низкую влажность и по возможности однородный химический состав, и в результате суммарный расход тепла на сушку сырьевых материалов и на обжиг клинкера ниже, чем расход тепла на обжиг этих материалов при мокром способе производства.
Установлена, что экономически целесообразно применять сухой способ при влажности сырья до 12%
4.2 Полусухой способ
Приготовление сырьевой муки в этом случае производится как и при сухом способе производства. Полученная мука проходит стадию грануляции в барабанных или тарельчатых грануляторах, и в виде гранул размером 10-20 мм и влажностью 11-16% поступает на обжиг. Гранулированную сырьевую смесь обжигают в коротких вращающихся печах, оборудованных конвейерными кальцинаторами (эти установки для получения клинкера называют печами Леполь).
Гранулы сначала поступают на конвейерный кальцинатор — бесконечную, заключенную в неподвижный кожух колосниковую решетку, движущуюся со скоростью 25-50 м/ч. Выходящие из печи газы проходят через слой гранул, лежащий на решетке, и нагревают материал до температуры около 900 С, полностью высушивая его и частично на 20-30% декарбонизируя. Подготовленный таким образом материал поступает во вращающуюся печь, в которой завершается образование цементного клинкера. Гранулированную или брикетированную сырьевую смесь можно обжигать в шахтных печах, которые представляют собой вертикальную шахту, футерованную внутри огнеупорным кирпичом. В этом случае гранулирование или брикетирование сырьевой смеси производится совместно с частицами угля, которые добавляют в муку при ее помоле (способ «черного брикета»).
Гранулы или брикеты поступают в шахтную печь сверху, нагреваются горячими дымовыми газами и за счет сгорания запрессованных в них частичек угля. Образовавшийся клинкер выгружается внизу шахты и направляется на склад. Остальные операции производства портландцемента не отличаются от соответствующих стадий мокрого способа производства.
Схема 3. Схема получения портландцементного клинкера при полусухом способе производства состоит из следующих операций.
4.3 Мокрый способ
Мокрый способ производства. При мокром способе производства сырьевые материалы измельчают и сырьевую смесь смешивают с водой. Получаемая сметанообразная масса — сырьевой шлам — содержит 32-45% воды.
В зависимости от физических свойств исходных сырьевых материалов и других факторов при получении портландцемента по мокрому способу применяют разные схемы производства (рис. 2) отличающиеся одна от другой способом приготовления сырьевой смеси.
Рис. 2. Технологическая схема производства цемента по мокрому способу:
На цементных заводах, работающих по мокрому способу, в качестве сырьевых материалов для производства портландцементно-го клинкера часто используют мягкий глинистый и твердый известняковый компоненты. В этом случае технологическая схема производства цемента, в которой приведены основные технологические переделы без указания дозировочных и транспортных устройств и другого вспомогательного оборудования, выглядит следующим образом. Начальная технологическая операция получения клинкера — измельчение сырьевых материалов. При использовании в качестве известкового компонента мела его измельчают в болтушках или в мельнице самоизмельчення. Если применяют твердый известняк, то его дробят в одну-две стадии в щековых дробилках. Глиняный шлам, полученный в болтушках или других агрегатах, направляют в сырьевую мельницу, куда подается для измельчения и известняк. В мельницу известняк и глиняный шлам подают в определенном соотношении, соответствующем требуемому химическому составу клинкера. Чтобы получить сырьевой шлам заданного химического состава, его корректируют в бассейнах или в потоке.
1-экскаватор, 2 — автосамосвал, 3 — приемная воронка, 4 -пластинчатый питатель. 5-щековая дробилка, 6- молотковая дробилка 7 — ленточный конвейер, 8-ленточный магистральный конвейер, 9-роторный экскаватор, 10 — мельница 11~шламотный насос, 12- вертикальный шламбассейн. 13 — магистральный шламопровод, 14 -бункер, 15 — весовой дозатор, 16-стержневая мельница 17-шаровая мельница 18 — горизонталышешламбассейнм, 19- компрессорная, 21 — вращающаяся печь, 22-колосниковый холодилбник 23 вентилятор острого дутья. 24-вентилтор общего дутья, 25 — скруббер. 26 — электрофильтр 27-дымосос 28-труба для выброса газов» 29-винтовой конвейер для транспортирования пыли. 30-пнеамовинтовой насос. 31-ковшовый конвеер 32- бункерное приемное устройство для разгрузки добавок, 33 -дробилка, 34-сушилка кипящего слоя. 35 — топка, 36 — Циклон, 37 -силосы 38- ленточный конвейер, 39- трубная мельница. 40 -элеватор. 41 -сепаратор с выносными циклонами, 42 -рукавный фильтр, 43 — вентилятор. 44-пнев-мокамерный насос, 45 — силос для цемента, 46 — вагов-цементовш. 47 — автоцемемтовоз
Схема 4. Производства портландцемента по мокрому способу во вращающихся печах
Выходящий из мельниц сырьевой шлам в виде сметанообразной массы насосами подают в расходный бачок в печной цех на обжиг. Из бачка шлам равномерно сливается во вращающуюся печь. При мокром способе производства для обжига клинкера используют длинные вращающиеся печи со встроенными теплообменными устройствами.
Из печи клинкер поступает в холодильник, где охлаждается холодным воздухом. Охлажденный клинкер отправляют на склад. В ряде случаев клинкер из холодильников направляют непосредственно на помол в цементные мельницы. Перед помолом клинкер дробят. Дробление клинкера производится совместно с гипсом, гидравлическими и другими добавками.
Из мельницы цемент транспортируют на склад силосного типа (цементные силосы).
Отгружают цемент потребителю либо в таре (бумажных мешках по 50 кг), либо навалом в автоцементовозах или в специальных железнодорожных вагонах.
4.4 Комбинированный способ
Комбинированный способ производства. При комбинированном способе производства сырьевая смесь в виде шлама, полученного по мокрому способу производства, подвергается обезвоживанию и грануляции, а затем обжигается в печах, работающих по сухому способу.
Основные технологические операции и последовательность их выполнения при комбинированном способе производства портландцемента следующие.
Выходящий из сырьевой мельницы шлам влажностью 35-40% после его корректирования поступает в вакуум-фильтр или пресс-фильтр, где он обезвоживается до влажности 16-20%. Образующийся при этом «сухарь» смешивается затем с пылью, уловленной электрофильтрами из дымовых газов печи; добавка пыли предотвращает слипание кусков «сухаря» и приводит к уменьшению влажности смеси до 12-14%. Приготовленная таким образом смесь поступает на обжиг, который осуществляется во вращающихся печах.
Все остальные операции производства портландцемента по комбинированному способу не отличаются от соответствующих операций при мокром способе производства.
Схема 5. Производства портландцемента по комбинированному способу во вращающихся печах
5. Основные свойства портландцемента
Портландцемент представляет собой тонкий порошок серо-зеленого цвета. Его удельный вес — 3. 25, объемный вес у в рыхлом состоянии-1220 кг/м3. Отличительной особенностью портландцемента является быстрое нарастание прочности (особенно у цементов высоких марок и у высокоалюминатных цементов), полная воздухостойкость, водостойкость в пресной воде, достаточная морозостойкость в растворах и бетонах. Скорость нарастания прочности твердеющего портландцемента зависит от его минералогического состава, тонкости его помола и водоцементного отношения, а также от температуры окружающей среды и некоторых других факторов. Тепловыделение. В процессе твердения портландцемент выделяет тепло. Экзотермия цемента в большой степени зависит от его минералогического состава. Количество тепла, выделяемого за 28 суток отдельными клинкерными минералами, колеблется в пределах от 40 для двухкальциевого силиката до 210 кал/г для трехкальциевого алюмината. Тепловыделение цемента зависит также от тонкости его помола, количества воды затворения и температуры окружающей среды, т. е. от ряда условий, определяющих кинетику его гидратации. Водопроницаемость бетонов и растворов на портландцементе в значительной степени зависит от состава последних и водоцементного отношения. Для уменьшения водопроницаемости цементных растворов и бетонов применяют церезит — густую сметанообразную массу белого или желтоватого цвета, (представляющую собой смесь нерастворимых в воде солей олеиновой кислоты и извести в насыщенном растворе последней. Морозостойкость и коррозиеустойчивость портландцемента в основном зависят от плотности бетона или раствора и минералогического состава цемента. Наименее морозостойки и коррозиеустойчивы цементы, имеющие в своем составе повышенные количества алюминатов кальция и трехкальциевого силиката. Морозостойкость и коррозиеустойчивость бетона уменьшается с увеличением его пористости и повышением тонкости помола цемента. Морозостойкость растворов и бетонов, приготовленных на цементах с добавками, как правило, ниже, чем у бетонов и растворов, приготовленных на цементах без добавок. Поверхностно-активные и воздухововлекающие добавки увеличивают морозостойкость бетонов и растворов.
Твердение. При затворении цементного порошка водой он образует пластичное тесто, которое постепенно уплотняется, теряя пластичность. Этот процесс первоначального уплотнения цементного теста называется схватыванием. В дальнейшем схватившееся цементное тесто постепенно увеличивает свою прочность — твердеет, образуя камиевидное тело.
6. Область применение портландцемента
Портландцемент применяется в зависимости от марки в следующих областях строительства. Марка 400: а) для железобетонных монолитных конструкций; для изготовления сборного железобетона с применением дроларивания при марке бетона до 200; б) для аэродромного строительства; Марки 400 и 500: а) для изготовления сборных железобетонных конструкций; б) для гидротехнических сооружений (при службе в пресной воде), для наружных частей монолитного бетона массивных сооружений, для производства плит оболочек, находящихся в зоне переменного уровня воды;
- в) для аэродромного строительства;
- г) при производстве бетонных работ с быстрой распалубкой и для зимних бетонных работ по способу «термоса» и с применением дополнительного обогрева (пропаривание, электропрогрев) ;
- д) для производства асбестоцементных изделий;
- е) для дорожного строительства. Марка 600: для изготовления сборных железобетонных конструкций из бетонов высоких марок. Марка 700: для изготовления высокопрочных бетонов и предварительно напряженных сборных железобетонных конструкции высокой прочности. Не допускается применение портландцемента в подводных частях гидротехнических сооружений, подвергающихся воздействию морской и минерализованной воды без специальных мер защиты. Для этих сооружений следует применять различные специализированные портландцементы — сульфатостойкий, пуццолановый сульфатостойкий, пуццолановый (для пресной воды), шлакопортландцемент. Запрещается применение портландцемента для конструкций, не защищенных от действия кислот, растворов сахара, различных фруктовых эссенций, масел и т. п. Запрещается увеличивать расход
