Технолог. получ. п/ц комбинированным способом.

Комбинированный способ производства портландцемента заключается в подготовке сырьевых материалов по мокрому способу, а обжиге смеси - по схеме полусухого. Основные технологические операции и последовательность их выполнения при комбинированном способе получения клинкера следующие.

Приготовленный в сырьевой мельнице шлам влажностью 35-45% после его корректировки поступает в дисковый или барабанный вакуумфильтр, 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 "сухаря" и снижает остаточную влажность в нем до 12-14%.

Приготовленная таким образом сырьевая смесь поступ. на обжиг, котор. может осущ.в печах полусух. способа произв-ва.
Остальные операции производства портландцемента по комбинированному способу не отличаются от соответствующих стадий мокрого способа производства.

 

Теории твердения портландцемента.

Превращение цементного теста в камневидное тело обусловлено сложными химическими и физико-химическими процессами взаимодействия клинкерных минералов с водой, в результате которых образуются новые гидратные соединения, практически нерастворимые в воде.

Процесс гидролиза и гидратации трехкальциевого силиката выражается уравнением:2 (ЗСаО- SiO2) + 6НаО = 3CaO.2SiO2.3HX> + ЗСа(ОН)2

В результате образуется практически нерастворимый в воде гидросиликат кальция и гидроксид кальция, который частично растворим в воде.

Двухкальциевый силикат гидратируется медленнее C3S и при его взаимодействии с водой выделяется меньше Са(ОН)2, что видно из уравнения реакции:2 (2СаО -SiO2) + 4Н2О = ЗСаО -2SiO2 -ЗН2О + Са(ОН)2

Молярное соотношение СаО: SiO2 в гидросилнкатах, образующихся в цементном тесте, может изменяться в зависимости от состава материала, условий твердения и других обстоятельств. Поэто • му применяется термин C-S-H для всех полукристаллических и аморфных гидратов кальциевых силикатов. Гидросиликаты кальция низкой основности, имеющие состав (0,8...1,5)CaO-SiO2'(1......2,5)Н2О, обозначаются (по Тейлору) формулой C-S-H(I), гидроси-. ликаты высокой основности (l,5...2)CaO'SiO2-«H2O - формулой C-S-H(II). Образование низкоосновных гидросиликатов кальция повышает прочность цементного камня; при возникновении высокоог-новных гидросилнкатов его прочность меньше. При определенных условиях, например при автоклавной обработке, образуется тобермо-рит 5CaO-6SiO-5H2O, характеризующийся хорошо оформленными кристаллами, которые упрочняют цементный камень.

Взаимодействие трехкальциевого алюмината с водой приводит к образованию гидроалюмината кальция:ЗСаО-А!,О3 + 6Н2О = ЗСаО.А1гО3.6Н2О

Реакция протекает с большой скоростью. Образующийся шестиводный трехкальциевый алюминат создает непрочную рыхлую кристаллизационную структуру и вызывает быстрое снижение пластических свойств цементного теста.Замедления сроков схватывания портландцемента достигают введением при помоле небольшой добавки дву-водного гипса. В результате химического взаимодействия трехкальциевого гидроалюмината с введенным гипсом и водой образуется труднорастворимый гидро-сульфоалюминат кальция (эттрингит) по схеме:

ЗСаО • А12О3 -6Н2О + 3 (CaSO4 -2НаО) + (19...20) Н2О = = ЗСаО • А12О3 • 3CaSO4 • (31... 32) NаО

 

34. Стр.– техн.св-ва портландцемента.

Портландцемент(ПЦ) – вяжущ. в-во, облад. гидравлич.св-вами, сост. из портландцементного клинкера, гипса и добавок.

Строительно-технические свойства ПЦ - комплекс хар-к, опред. усл.(способы) прим-я ПЦ, а также технические хар-ки и долговечность цементного камня. Поскольку цемент при его практич. прим. претерпевает фазово-минералог. превращ. в ряду: цемент (порошок) - цементное тесто - цементный камень, св-ва ПЦ удобно рассм. отдельно для каждого из этих трёх сост. мат-ла.

Так, к св-вам цементного порошка относят его состав, дисперсность (тонкость помола), эффективную и насыпную плотность, воздухостойкость, t при отгрузке, цвет.

Хар-ками цементного теста явл. его водопотребность, соотв. норм.густоте цементного теста (1:0), плотность цементного теста, водоотделение (седиментация), водоудерживающая способность, сроки схватывания, живучесть, время загустевания, возм. проявления «ложного схватыв.», тепловыделение при гидратации цемента. Цементный камень хар-т по абсолютному знач-ю скорости (типу) набора прочности (сжатие, изгиб, прочность сцепления с основанием), деформациям при твердении (равномерность изм. объёма, расширение и т.д).

Одной из гл. хар-к цементного камня явл. хар-ка его поровой стр-ры (общая пористость, распред. пор по размерам). С ней связаны осн. св-ва цементного камня, опред. его долговечность: проницаемость, химическая и биологическая коррозия, морозостойкость, склонность к высолообразованию. В число характеристик цементного камня входят также его термические свойства: теплопроводность, коэффициент термического расширения (КТР), огнестойкость, жаростойкость.

Вышеприведённый перечень св-в ПЦ не является исчерпывающим, т.к. каждой области прим. цемента соотв. свой набор технических характеристик.

 

Виды портландцементов(п/ц).

П/ц – это гидравлич. вяжущее в-во, получ. тонк. измельчен. клинкера и гипса (до 3,5%). При помоле возможно введение. минер. добавок: шлаков (до 20%), глиежей (до 10%) и др. активн. минер-х – до 15%. Разнов-ти п/ц:

Быстротверде-ющий цемент. Он отлич.повыш. тонкостью помола и высок. содерж. минерала C₃S. Сумма C₃S и C₃А д.б. не менее 60-80%.

Сульфатостойк. Изготовл. из клинкера нормирован-го минералог-го с-ва: в клинкере должно быть не более 5% трехкальц. алюмината и не более 50% трехкальц. силиката. П/ц предназн.для бетонов, эксплуатир.. в солёной морской воде или усл., сопряжён. с действ. сульфатов.

П/ц с умерен.экзотермией изготовл. из клинкера, должен содерж. не бол. 50% трехкальц. силиката и не более 8% трехкальц. алюмината. Примен. в гидротехн. стр-ве в массивн. бетон.конструкц., подвергающ. частому поперемен. замораж-ю и оттаив-ю в пресн. или слабо минерализ-ной воде.

Белый цемент. Для устранен. серо-зелен. цвета при пр-ве п/ц необходимо использ. сырьё не содержащ. Fe₂O₃. Получен.бел. цемента использ. чист. известняк и белые глины. На основе бел.цемента созд. цветной, добавляя различн. пигменты.

Гидрофобный содерж. спец..гидрофобн. добавки. Изготовл. его совместным помолом п/ц-го клинкера, гипса и гидрофобн. добавки.Примен. когда нужно длит. вр. хранить цемент до его использ. или перевоз. его на дальн. расст. Магнезиальн. назв. по содерж.-магнезита (доломиту). Использ. в основн. для заливки огнестойк.полов.

П/ц с добавками получ. совместным помолом клинкера, двуводного гипса и активн. минер. добавок (содерж. не более 20%).

Шлакопортлаидцемент получ.: помол клинкера,гипса и гранул. шлаков(от 20 до 80%). Примен. для получ. стр-х раств-в и бет-в использ-х преимущ-но в подземн. и подводн. сооруж.

Пуццолановый п/ц получ. при помоле клинкера огранич-го минер. с-ва, гипса и активн. минер. добавок (остат-го происх.– 20-30%, вулканич. – 25-40%).

Тампонажный сост. из клинкера и больш. кол-ва гипса в кач-ве добавки. Использ. для консервац. газовых и нефтяных скважин.

Глинозем. -быстротверд. в воде и на воздухе высокопрочн. вяжущ.в-во, получ. путем обжига до спекан. или плавлен.смеси матер-в, богат. глиноземом и окисью кальц., и последующ. тонкого помола продукта обжига.