Виробництво в'яжучих речовин

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Сучасний стан і проблеми виробництва в'яжучих речовин України (приклади)

Значні об'єми будівництва потребують істотного збільшення випуску в'яжучих різних видів і підвищення їхньої якості. Серед сучасних в'яжучих речовин однією з найбільш застосовуваних, важливих та дефіцитних є цемент. Передбачається збільшити випуск цементу, поліпшити його якість а також розширити виробництво високомарочних та спеціальних цементів.

Починається докорінна реконструкція діючих цементних заводів, переведення їх з мокрого на комбінований та сухий способи виготовлення цементу, що має велике значення в умовах економії паливно-енергетичних ресурсів. Так, комбінований спосіб дає змогу знизити майже на 30% витрату палива, але при цьому на 15…20% підвищується витрата електроенергії.

Поліпшується асортимент цементів, збільшується виробництво швидкотверднучих портландцементу й шлакопортландцементу. Економія від застосування 1т. ШТЦ марки 600 порівняно з маркою 400 досить значна внаслідок скорочення витрати цементу й прискорення виробничого циклу виготовлення залізобетонних виробів. При цьому заводська собівартість залізобетонних виробів, якщо використовується ШТЦ, знижується.

Підвищення марки на один ступінь еквівалентне економії 10…15% цементу в бетоні. Введення гідрофобно-пластифікуючих добавок надає цементам спеціальних властивостей, дає змогу знизити витрату цементу на 1м³ бетону й трудозатрати на формування виробів; ці самі добавки є інтенсифікаторами помелу клінкеру й знижують витрату електроенергії на помел.

У найближчі роки в значних обсягах розвиватиметься виробництво в'яжучих низької водопотреби (ВНВ).



2. Швидкотвердуючі портландцементи: мінералогія та особливості технології. В яких випадках застосування швидкотвердуючих цементів не доцільно?

Швидкотвердучий ПЦ одержують тонким подрібненням клінкеру,додаючи як регулятор строків тужавлення 3-5%гіпсу. Цей цемент випускають марок 500Р,600Р. Переважає алітова фаза(до 8%)У ньому міститься 60--65 % трикальцієвого силікату і трикальцієвого алюмінату, не більше 0,5 % вільного окису кальцію. Характеризується більш інтенсивним нарощуванням міцності в початковій період твердіння: через 2 доби міцність при стиску досягає 15-25 МПа,тобто становить майже половину марочної міцності. Дозволяє скорочувати строки тепловологістної обробки бетонів або повністю виключити її,прискорювати темпи будівництва,виконувати роботи на морозі.Наявність підвищеного тепловиділення при твердінні виключає можливість його застосування при виготовленні масивних конструкцій. Призначені для відповідальних конструкцій, покращення властивостей бетону за рахунок зниження кількості цементу.

Фактори забезпечення високої міцності: регулювання мінерального складу; оптимальність дисперсності та зернового складу; використання водоредукуючих добавок.

3. Приклади застосування органічних в'яжучих для виробництва будівельних матеріалів і виробів

Органічні в'яжучі застосовують:

- Для отримання полімер цементного бетону, коли твердіння і властивості забезпечуються одночасним використанням мінеральних і органічних в'яжучих

- В якості мономерів для полімер цементних систем використовують (латекси, ПВА, водорозчинні полімери, епоксидна смола, рідкі смоли)

- Також широко застосовують в дорожньому будівництві, в гідротехнічному будівництві (при гідроізоляційних роботах),для покриття підлог, тротуарів, плоских дахів.

- У дорожньому будівництві ці матеріали застосовують для удосконалення шоссе і асфальтобетонних покриттів доріг. Застосовують їх у гарячому або холодному стані. У першому випадку розплавлені бітуми змішують з гарячими сухими наповнювачами в спеціальних мішалках. При охолодженні маса твердне; по швидкості твердіння ці матеріали значно перевершують звичайний бетон. У другому випадку беруть рідкий бітум і змішують його з заповнювачами; затвердіння відбувається поступово, у міру випаровування летючих фракцій і окислення бітуму.

4. Сучасна класифікація в'яжучих речовин, основні ознаки. Її призначення

Згідно з нормативними документами в'яжучі діляться на

-групи (фізико-хімічні властивості)

- класи (умови і механізм тверднення)

- види (хімічна природа визначальних сполук)

- типи (Кількість складових)

В'яжучі речовини за складом діляться на дві великі групи:

1.Органічні (бітуми, дьогті, тваринний клей,полімери), які приводять в робочий стан нагріванням, розплавленням або розчиненням в органічних рідинах.

2.Неорганічні - порошкоподібні матеріали, які при змішуванні з водою утворюють пластично - в'язке тісто, здатне з часом тверднути в результаті фізико - хімічних процесів. До них відносять (вапняк, цемент, гіпсові в'яжучі, рідке скло). Неорганічні в'яжучі речовини включають повітряні, гідравлічні та в'яжучі автоклавного тверднення.

5. Фізико-хімічна суттєвість дії поверхнево-активних речовин; пластифіковані та гідрофобні портландцементи, особливості отримання та призначення

Поверхнево активні речовини (ПАР) відіграють важливу роль в якості добавки, що вводять до складу цементу, вони слугують модифікаторами і надають властивостей гідрофільності і гідрофобності.

Введення гідрофільних ПАР забезпечує підвищену рухливість, а гідрофобних - запобігає грудкуванню і злежуванню цементів при транспортуванні і зберіганні.

Гідрофобний портландцемент виготовляють шляхом введення невеликих кількостей спеціальних гідрофобних добавок (милонафт, олеїнова кислота, тощо) при помелі клінкеру. При цьому на цементних частках утворюються надтонкі адсорбційні шари, що ніби "намащують" кожне зерно цементу, завдяки чому цемент набуває ряд практично важливих властивостей. В силу негігроскопічності гідрофобний цемент здатний зберігати свою активність навіть при тривалому зберіганні у вологих умовах. При безпосередньому короткочасному зіткненні з водою гідрофобний цемент не грудкується. При перемішуванні з водою в присутності піску, щебеню та інших наповнювачів, адсорбційні шари, що обволікають цементні частки, руйнуються, і отримана суміш утворює однорідний, пластичний, нормально тверднучий будівельний розчин або бетон. Застосовують як облицювальні цементи ;для гідроізоляційних штукатурок; в бетонах для доріг.

Пластифікований портландцемент - при помелі вводять гідрофільну добавку, частіше концентрат сульфіто- дріжджової барди у кількості 0.15-0.25%. Застосування його дає бетони і розчини, зручні для обробки, і дозволяє економити цемент до 8-10%. Збільшує морозостійкість і водонепроникність бетону. Також має сповільнені строки тужавіння, тому при малій витримці виробів до пропарювання на поверхні бетону може утворитися пористий шар, що легко відокремлюється. При правильному виборі режиму попереднього тверднення і пропарювання таких негативних явищ не буває, але все ж таки пластифікований цемент бажано застосовувати при монолітному бетонуванні, а не в заводському виробництві залізобетонних конструкцій. Нові дослідження показали, що негативний вплив пластифікуючої добавки можна усунути одночасним введенням у бетонну суміш добавок - прискорювачів тверднення в кількості 0,5--1 %. Пластифікуючі добавки дають змогу виробляти бетони із заданими легкоукладальністю і міцністю при зниженні витрати цементу на 8--10 %, або при заданих міцності і витраті цементу знижувати водоцементне відношення. В останньому випадку бетон утворюється щільнішим і має підвищену морозостійкість.

6. Сфери застосування високомолекулярних органічних в'яжучих

Органічні в'яжучі речовини являють собою природні чи штучні, рідкі чи тверді продукти -- суміші високомолекулярних вуглеводнів і їхніх неметалевих похідних, фізико-механічні властивості яких змінюються залежно від температури. При її збільшенні пластичність органічних в'яжучих речовин поступово підвищується і вони переходять у в'язкорідкий стан, при зниженні температури пластичність втрачається і речовини стають крихкими.

Органічні в'яжучі речовини використовуються в будівництві для виробництва асфальтових бетонів, покрівельних, гідроізоляційних і пароізоляційних матеріалів, гідроізоляційних і дорожніх мастик, емульсій, паст та ін. Широке застосування органічних в'яжучих речовин у будівництві обумовлено гарною їхньою змішуваністю і адгезією з твердими матеріалами, високою водонепроникністю, стійкістю проти атмосферних впливів. Однак під дією сонячних променів і кисню змінюється їхній хімічний склад, а отже, і властивості, тобто вони «старіють».

7. Технологія сухого способу виробництва портландцементу

При сухому способі виробництва портландцементу схема залежить від фізичних і хімічних властивостей сировини. Схема виробництва порт ланд цементу по сухому способі в обертових печах при використання в якості сировини вапняку і глини. Виробництво протландцементнго клінкеру складєтся з таких операцій. Після виходу з дробарки вапняк і глину висушують до вологісті приблизно 1% після чого подрібнюють в сировинну муку. Помел і сушку сировинної суміші доцільно вести одночасно в одному апараті - сепараторному млині - цей спосіб є більш ефективний і застосовується на більшості нових заводів,що працюють на сухому способі. Сировинну муку заданого складу отримують шляхом дозування сировинних компонентів у млин з наступним усередненням і коригуванням сировинної шихти в спеціальних змішувальних силосах, куди додатково подається сировиннe борошно з низьким або високим вмістом СаСОз. Потім підготовлена сировинна суміш надходить в систему циклонних теплообмінників, що складається з декількох ступенів циклонів. Час перебування суміші в циклонних теплообмінниках не перевищує 25-30 с. З циклонів матеріал подається в піч, звідки клінкер пересипається в холодильник. Після охолодження клінкер направляється на склад. Інші технологічні операції при сухому способі виробництва - підготовка гідравлічних добавок і гіпсу, помел цементу, його зберігання і відправлення споживачеві - такі ж, як і при мокрому способі.



8. Хіміко-мінералогічна характеристика сульфатостійкого портландцементу та цементу з помірною екзотремією. В яких випадках використання таких цементів недоцільно?

Для сульфатостійкого портландцементу суворо регламентується мінералогічний склад клінкеру. Вміст (С3А) не повинен перевищувати 5%, а сума (С3А, С4АF)-22%У сульфатостійкому порт ланд цементі, крім того нормується і вміст С3S (не вище 50%;). Дозволяється використання активних мінеральних добавок - аморфного кремнезему та мета каолініту.

Мінералогія забезпечує умови відсутності можливості утворення в бетоні ентрингіту або двоводного гіпсу - причини руйнування.

Побічні властивості: повільне тверднення, низька активність на початку тверднення, низьке тепловиділення.

Виготовляються марок М300, М400.

9. Сировинна база для отримання в'яжучих речовин

Сировиною для виробництва неорганічних в'яжучих речовин є гірські породи та побічні продукти промисловості. З гірських порід застосовують: сульфатні - гіпс, ангідрит; карбонатні - вапняк, крейду, вапнякові туфи, вапняк-черепашник, мармур, доломіти, доломітизовані вапняки, магнезид; мергелисті - вапнякові маргелі; алюмосилікатні - нефеліни, глини, глинясті сланці; високоглиноземисті - боксити, корунди; кремнеземисті - кварцовий пісок, траси, вулканічний попіл, діатоміт, трепел, опоку. З побічних продуктів для виробництва неорганічних в'яжучих застосовують металургійні та інші шлаки, золи ТЕС.

Виробляючи неорганічні в'яжучі, крім основної сировини застосовують різні спеціальні добавки, які надають в'яжучим потрібних властивостей.

Органічні в'яжучі:

Нафта, газ, сланці. Бітумні дьогтьові в'яжучі є групою органічних в'яжучих коагуляційного тверднення, що складається з органічних високомолекулярних сполук. Вони є в основному продуктами хімічної переробки нафти, кам'яного і бурого вугілля, деревини, горючих сланців.

За хімічним складом, властивостями і видом сировини органічні в'яжучі поділяються на :

-бітумні - що складются із суміші високомолекулярних вуглеводів нафтенового й ароматичного рядів та їх кисне-, азото- і сірковмісних похідних.

- дьогтьові - що складаються із суміші високомолекулярних ароматичних вуглеводнів та їх кисне-, азото- і сірковмісних похідних.

- дьогтебітумні - складаються із суміші кам'яновугільних дьогтьових речовин або сланцевих дьогтів з нафтовими бітумами.

- гудрогрудкові - складаються з продуктів сумісного окислення кам'яновугільних масел і нафтового гудрону.

- дьогтебітумнополімерні - складаються з нафтових бітумів або кам'яновугільних дьогтьових речовин і полімерів (включаючи каучук)

Повітряні в'яжучі:

Повітряне вапно СаО - сировиною служать - кальцієво-магнієві карбонатні гірські породи-крейда, вапняки, доломітовані вапняки, доломіт, мергелісті вапняки, в яких вміст домішок глини,кварцового піску і ін. не перевищує 6%.

Гіпс - сировиною для гіпсових в'яжучих є, як правило природний гіпс CаSO₄·2H₂O. Рідше використовується безводний гіпс - ангідрит, а також гіпсовмісні відходи хімічної промисловості (фосфогіпс, борогіпс).

Магнезіальні - сировиною для магнезіальних в'яжучих служать в основному карбонати. У природі зустпічаються карбонати магнію MgCO₃, подвійні карбонати кальцію і магнію CaMg(CO₃)₂

Гідравлічні в'яжучі :

Портландцементна сировина:

- вапняк 75% і глина 25% (3: 1)

- коригувальні добавки;

Гідравлічне вапно - продукт добутий випалюванням нижче температури спікання мергелястих вапняків, що містять від 6 до 25% глинистих і і високодисперсних піщаних домішок.

Романцемент - добувають випалюванням не до спікання і наступним помелом вапнякових або доломітованих мергелів, що містять понад 25% глинистих домішок.

Пуцолановий портландцемент - добувається сумісним або окремим змішуванням при помелі портландцементного клінкеру, активної мінеральної добавки та потрібної кількості гіпсу.

10. Фізико-хімічні процеси при випалюванні клінкеру, їх вплив на властивості цементу

Випалювання сировинної суміші - найважливіший технологічний процес. Під час випалювання відбуваються фізичні і фізико-хімічні перетворення шихти та утворюються зерна, що спеклися, розміром 2-3 см, мінералогічний склад яких різко відрізняється від складу вихідної сировини.

Хімізм процесу клінкероутворення полягає у взаємодії основного та кислих оксидів . Цій взаємодії, що частково здійснюється у твердій фазі й остаточно завершується при наявності розплаву, передує підготовчий період, під час якого випаровується адсорбована під час отримання шламу вода, відбуваються перетворення та розщеплення окремих складових сировинної суміші.

Обертову піч, що використовується для випалювання клінкеру, можна умовно поділити на 6 зон:

1) Зона підсушування - перша зона, займає 1/3 довжини печі. Тут із шламу видаляється вода і шлам втрачає текучість. t=400-500°C, на початку зони W=38-42%, в кінці - 8-105.

2) За зоною підсушування розміщується зона підігрівання такої самої довжини. В ній в основному відбуваються хімічні перетворення компонентів - алюмосилікатна складова підготовляється до мінералоутворення, втрата кристалізаційної води. Матеріал у кінці зони має температуру 800-850°С.

Часткове утворення

Утворення вільного

3) У зоні кальцинування, що займає близько 20% довжини печі, температура сягає 900 - 1100°С. тут практично завершується процес розкладання карбонатів, які починають дисоціювати вже в попередній зоні. Зона кальцинування є термічно найбільш напруженою, оскільки на розкладання 1кг СаСО₃ з утворенням вільного оксиду кальцію витрачається 1740 кДж теплоти.

4) За зоною кальцинування розміщується коротка зона екзотермічних реакцій, що займає 5-7% довжини печі. Це найголовніша зона, у ній завершуються твердофазні реакції, що розпочалися в попередніх зонах. З алюмосилікатного розплаву кристалізуються всі мінерали, за виключенням основного. У кінці зони матеріал складається з C₂S, C₃A, C₄AF ті вільного вапна. Тут утворюється також невелика кількість C₃S в основному за рахунок евтектичних мікророзплавів. У кінці зони з'являється рідка фаза, температура підвищується до 1200 - 1300°С. в зоні екзотермічних реакцій відбувається швидке підвищення температури матеріалу, оскільки внаслідок твердо фазних реакцій на 1 кг клінкеру виділяється 418 кДж теплоти.

5) Зона спікання займає до 10-15% довжини печі. У цій зоні температура підвищується від 1300 до 1450°С, а потім знижується до 1300°C. У цій зоні в розплав переходять алюмінати й алюмоферити, а також усі легкоплавкі домішки, а в твердому стані залишаються C₂S та СаО., а також кристали C₃S, що утворились в стадії твердо фазного спікання. Кількість рідко фази становить 15-30%. У цій зоні утворюється основна маса аліту. Кількість вапна спочатку падає дуже різко, але залишок СаО засвоюється повільно. У клінкері звичайно залишається до 0,5% вільного СаО, а іноді також і . У цій зоні відбувається злипання дрібних гранул у крупніші.

Останньою зоною в печі є зона охолодження, що займає 2-4% довжини печі. У ній знижується до 1100-1000°С, відбувається кристалізація розплаву, виділяються C₃A, C₄AF, MgO, частина розплаву, що не встигла закристалізуватись, застигає у вигляді скла. Подальше різке охолодження відбувається в спеціальних холодильниках.



11. Якими відзнаками характеризуються технології білих та кольорових цементів?

Білий портландцемент отримують із сировинних матеріалів, що містять обмежену кількість барвників (оксидів феруму, мангану, хрому, бажано менше 0,3% від маси клінкеру). Це відбивається на мінералогічному складі клінкеру. Як сировину використовують чисті вапняки та мармури, кварцовий пісок, каолінітові глини, чисті різновиди гіпсу, діатомітів, світлих туфів, як паливо - газ. Клінкер отримується в результаті випалення до спікання малозалізистої сировинної суміші певного складу, що забезпечує перевагу в ньому силікатів кальцію. Клінкер охолоджується в певних умовах, при яких він відбілюється.

Білизна цементу характеризується коефіцієнтом відбиття (відношення до білизни сульфату барію, прийнятого за 100). За цим коефіцієнтом поділяється на три сорти:

- І сорт - не менш 80%;

- ІІ сорт - 75%;

- ІІІ сорт - 68%;

Білий портландцемент випускають марок М400 та М500. Його транспортування і зберігання передбачено тільки в закритій тарі.

За складом сировини білі портландцементи розділяють на такі види:

- портландцемент білий без добавок;

- портландцемент білий з добавками: активними мінеральними добавками і добавками- наповнювачами не більше 20%;

Використовують білий портландцемент для декоративних та оздоблювальних робіт, в тому числі для отримання цементних фарб, що складаються з портландцементу, пігментів, наповнювачів, гідрофобних та прискорюючи добавок. Як наповнювач може бути використане вапно або вапняк, кремнеземисті матеріали. Цементні фарби доцільно застосовувати як декоративні матеріали, для отримання матової кольорової поверхні, підвищення атмосферостікості та зниження загальної пористості виробів.

Розроблена С. С. Череповським і О. К. Альошиною технологія виробництва білого цементу характеризується такими особливостями: вихідні сировинні компоненти повинні мати мінімальну кількість барвних оксидів заліза, марганцю, титану та ін.. Потрібно виключити забруднення сировини, напівфабрикату, готової продукції на всіх технологічних етапах. Клінкер випалюється на беззольному паливі. Незважаючи на зазначені заходи по виходу з печі він все-таки має зеленуватий відтінок. Тому, щоб надати йому високу ступінь білизни, його після випалу піддають спеціальній обробці - відбілюванню. Питома поверхня білого цементу повинна бути більше, ніж у звичайного портландцементу, тому що при цьому досягається велика рівномірність і ступінь білизни. Необхідний для відбілювання слабовідновлювальний газ заданого складу (вміст кисню менше 0,2% і оксиду вуглецю більш 5%) отримують шляхом спалювання генераторного газу в спеціальній камері спалювання, звідки він подається у герметично закритий відбілюючий холодильник. Позитивні результати виходять при випалюванні клінкеру в слабовідновлювальному середовищі з наступним водяним відбілюванням. Клінкер на виході із зони спікання протягом 1 - 2 хв при температурі 1673-1273 охолоджується в конвертованому газі, потім прямує у водяну ванну. Конвертований газ отримують в результаті взаємодії природного газу з водяною парою.

Тонке подрібнення суворо дозованої сировинної шихти здійснюється як по мокрому способу, так і на сухому. При помелі сировинної шихти дуже важливо запобігти її забруднення присадкою металевого заліза. При подрібненні в млинах використовують керамоуралітові або хромнікелеві мелючі тіла, а стінки млина футерують керамічними плитами. При помелі вибіленого висушеного клінкеру в нього додають гіпс.

Основний механізм дії полімерних добавок в цементних системах полягає в тому, що вони утворюють на поверхні зерен цементу, заповнювача, а також пор і капілярів тонку плівку, яка має гарну адгезію і підвищує зчеплення заповнювача з цементним каменем. Завдяки цьому, бетон стає більш монолітним, підвищуються його непроникність і морозостійкість, міцність на розтягування і вигин.

Найбільш поширеними добавками полімерів в цементні бетони і розчини є водорозчинні смоли, латекси і полівінілацетат. Водорозчинні епоксидні смоли ДЕГ-1, ТЕГ-1 і поліаміни смола С-89, полімеризуючись у лужному середовищі, підвищують еластичність цементно-піщаної матриці і покращують деформативні властивості бетону. Успішно застосовуються в композиціях сухих будівельних сумішей полімерні водоутримувальні добавки (загусники) - складні ефіри целюлози. Метилцелюлоза водорозчинна МЦ. Метиловий ефір целюлози. Продукт у вигляді волокнистого матеріалу білого кольору з жовтуватим відтінком. Випускається кілька марок: МЦ-8, МЦ-16, МЦ-35, МЦ-65, МЦ-100, МЦ-С, МЦ-В, МЦ-СБР, які відрізняються в'язкістю 1%-го водного розчину. Na-карбоксиметилцелюлоза КМЦ. Ефір целюлози та гліколевої кислоти. Тверда волокниста або порошкоподібна речовина, що має слабку розчинність в лужному розчині. У воді набухає з сильним гелеутворенням. Оксіпропілметілцеллюлоза ОПМЦ. Ефір пропілен-гліколю і метил целюлози. Волокнистий або порошкоподібний продукт з жовтим відтінком. Залежно від в'язкості водного розчину ділиться на марки. Етілоксіетілцеллюлоза ЕОЦ. Ефір етилену і етилцелюлози. Добре розчинна у холодній воді, має високі адгезійні властивості.

Перераховані водоутримувальні добавки, при їх введенні в незначних кількостях, дозволяють ефективно регулювати консистенцію і реологічні властивості сумішей, усувають розшарування і седиментацію, покращують здатність, що клеїть, підвищують стабільність до температурних коливань.

Для підвищення деформативних характеристик бетонів і розчинів ефективно дисперсне армування полімерними волокнами. Дисперсна арматура (фібра) використовується у всіх конструкціях, де необхідно запобігти появі пластичних усадочних тріщин: для підлог промислових приміщень, складів, теплих підлог, стяжок, гідротехнічних споруд, у дорожньому будівництві, в торкретбетону, пінобетонних блоках. Фіброволокно також ефективно в будівельних розчинах, ремонтних складах, штукатурках і сухих сумішах.

12. Хіміко-мінералогічна характеристика сировини для портландцементу: Вплив якості сировини на властивості клінкеру

Хімічний склад клінкеру представлений чотирма основними оксидами, мас. %: СаО - 63…67; SiO₂ - 20…24; Al₂O₃ - 4…9; Fe₂O₃ - 2…4. Їхній загальний вміст становить 95…97 %; у невеликій кількості в клінкері містяться також MgO, SO_3, Na₂O, K₂O, TiO₂ та ін.

Наявність у складі клінкеру СаО обумовлює високу міцність і швидке твердіння цементу. SiO₂ зв'язує СаО в силікати, здатні до гідравлічного твердіння. Підвищення у складі клінкеру оксиду алюмінію Al₂O₃ зумовлює швидке тужавіння і прискорене твердіння цементу, але негативно впливає на сульфато- й морозостійкість.

У процесі випалювання сировинної суміші до спікання утворюються чотири основні мінерали цементного клінкеру: три кальцієвий силікат 3СаО·SiO₂ - аліт; двокальцієвий силікат 2СаО·SiO₂ - беліт; трикальцієвий алюмінат 3СаО·Al₂O₃ ; чотирикальцієвий алюмоферит 4СаО·Al₂O₃·Fe₂O₃. Скорочений умовний запис цих мінералів відповідно такий: С₃S, С₂S, С₃A, С₄AF.

13. Вплив умов тверднення на міцність пуцоланового портландцементу

Пуцоланові портландцементи відрізняються дещо уповільненим твердінням при нормальній температурі в перші строки та при випробуванні в розчинах пластичної консистенції не досягають показників міцності на стиск, характерних для вихідних портландцементів до 28-ми діб. При твердінні у вологих умовах або у воді міцність пуцоланового портландцементу в часі підвищується і перевищує міцність вихідного портландцементу не тільки на вигин, але і на стиск. Для нормального росту міцності необхідно забезпечити високу вологість середовища в початковий період твердіння цементу, після чого він може тверднути на повітрі, зростання міцності при цьому буде менше. За повітростійкістю він поступається портландцементу. Падіння температури приблизно нижче 283 К різко уповільнює швидкість його тверднення, що викликає необхідність в штучному обігріві. Пропарювання прискорює твердіння бетонів на пуцоланових портландцементах, однак якщо в подальшому бетон буде тверднути у вологих умовах або у воді, доцільно застосовувати тепловологу обробку.

14. Різновиди полімерів, які використовуються для модифікації мінеральних в'яжучих

портландцемент полімер мінеральний хімічний

Полімерні в'яжучі - дисперсійні полімерні порошки, водорозчинні полімери, клеї та ін. Полімерні в'яжучі можуть бути не тільки на органічній основі, а й на основі силіконових смол та калійного скла.

Модифікуючі добавки - водоутримуючі, повітровтягуючі, армуючі, антиспінювачі, добавки, що підвищують морозостійкість сумішей, їх стійкість до високих температур, повітро- і водостійкість, сповільнювачі тужавлення, прискорювачі тужавлення, загусники, пороутворювачі, пластифікатори, гідрофобізатори, поверхнево активні речовини та ін.

Крім цих добавок, до складу сумішей можуть бути додані компоненти, що надають матеріалами легкоукладальність, високі адгезійні властивості, а покриттям - твердість. До складу окремих видів сухих будівельних сумішей може бути введено одночасно більше десятка додаткових компонентів, зазвичай вони займають в загальному обсязі суміші досить малу частку (1-5%). Найпростіші суміші - будівельні клеї, найскладніші - системи для наливних підлог, а також системи теплоізоляції.

Мінеральні в'яжучі та наповнювачі в основному впливають на експлуатаційні характеристики одержуваних із сумішей матеріалів. Вони забезпечують високу міцність при стисненні, але не можуть працювати на вигин і розтягування, а також мають недостатню адгезію до матеріалів, не всмоктують воду. Для поліпшення цих властивостей мінеральні в'яжучі застосовують у комбінації з полімерними сполучними і модифікуючими добавками. Вони визначають реологічні характеристики і адгезійні властивості будівельних розчинів на основі сухих сумішей.

Використовують полімеризаційні і поліконденсаційні модифікатори:

-Полімеризаційні (поліетилен, поліпропілен, ПВХ, поліакрилати)

-Поліконденсаційні(фенол формальдегідні смоли, фуранові смоли, поліефіри кремноорганічні, епоксиди).

15. Хімічні процеси при твердненні силікатної складової портландцементу в нормальних умовах при пропарюванні та автоклавуванні (схеми реакцій гідратації) їх вплив на властивості штучного камня

Силікатна складова у клінкері портладцементу представлена трьохкальцієвим силікатом - алітом та двохкальцієвим силікатом - белітом.

Взаємодія з водою в нормальних умовах:

- Аліт - , де - низькоосновний гідросилікат кальцію CSH;

- Беліт -



Взаємодія з водою в автоклаві

- Аліт - при t>100°C -

- Беліт - під час гідратації C₂S в інтервалі температур 80-120°С утворюються такі самі продукти, що й при кімнатній температурі.

16. Обґрунтуйте вибір портландцементу (серед його різновидів) для дорожнього будівництва

Цемент для дорожнього покриття перебуває в складних умовах експлуатації: він піддається поперемінно діючим навантаженням від транспорту, що рухається, у ньому виникають деформації від нагрівання сонцем і дії вихлопних газів, поперемінного заморожування та відтавання, зволоження і висихання. Тому бетон для дорожнього покриття повинен мати вищі, ніж звичайний, морозостійкість, стійкість проти стихаючої ті ударної дії, малу усадку, підвищену міцність на розтяг і згин. Щоб збільшити витривалість бетону, застосовують цементи із підвищеним вмістом алюмоферитів, використовують ПАР, додають прискорювачі тверднення. Цемент для доріг повинен мати підвищену кількість С₃S, C₄AF, не більше 8%C₃A, не дозволяється вводити інертні та активні мінеральні добавки, окрім доменного гранульованого шлаку. В сучасному будівництві для дорожнього покриття використовується бездобавочний або з вмістом не більше 15% доменного гранульованого шлаку портландцемент марки М500.



17. Роль сополімерів вінілацетату у формуванні властивостей сухих будівельних сумішей

Сополімери вінілацетату відрізняються високою адгезією до різних поверхонь, що забезпечує їх застосування в якості в'яжучого у виробництві фарб і основи клеїв для приклеювання різних облицювальних плиткових і рулонних матеріалів. Одною з переваг використання сополімерів вінілацетату є водостійкість, що робить можливим їх застосування в фасадних матеріалах.

Вінілацетатні полімери мають сильний адгезійний ефект, добре диспергуються у воді і мішуються з мінеральними в'яжучими і наповнювачами.

18. Гідратація алюмінатної та алюмоферітної складових портландцементу, роль гіпсу в цих процесах (схеми реакцій); вплив цих процесів на властивості штучного каменя

Алюмінатна складова в портландцементі представлена трьох кальцієвим алюмінатом та чотирьох кальцієвим алюмоферитом. Ці мінерали відповідають за терміни тужавлення портландцементу і прискорює їх. Для регулювання термінів тужавлення при помелі клінкеру додають гіпс, який є уповільнювачем твердіння.

- Гідратація С₃А:



Взаємодія С₃А з гіпсом:

- Гідратація С₄AF:

19. Хімічні принципи та технологічні основи використання активних мінеральних добавок в портландцементі

Активними мінеральними добавками називають природні або штучні силікатні матеріали, які в тонкоподрібненому стані під час замішування з водою самостійно не тверднуть, але під час гідратації цементу здатні зв'язувати гідрооксид кальцію у практично нерозчинні гідросилікати кальцію, що істотно підвищує стійкість цементу до корозії, пов'язаної з вилуговування портландиту. Представлені речовинами аморфної або скловидної структури. Сумісний помел клінкеру, двоводного гіпсу і активної мінеральної добавки лежить в основі технології отримання пуцоланового портландцементу.

Приклади пуцоланових реакцій:



20. Обґрунтувати вибір в'яжучого для штукатурного розчину внутрішнього оздоблення приміщення

Внутрішня оздоблювальна штукатурка не зазнає, як правило, дії агресивних факторів, тому до неї висуваються вимоги до зовнішнього декоративного вигляду. В якості в'яжучої речовини для внутрішніх штукатурок часто застосовують білі та кольорові цементи, що відрізняються привабливим зовнішнім виглядом.

21. Каустичний доломіт умови отримання, фізико-хімічні основи тверднення і галузі використання

Каустичний доломіт - магнезіальна в'яжуча речовина, що отримується випалюванням при температурі 650-750 °С доломіту () з отриманням MgO+CaCO₃+CaO і затворювача у вигляді солі-електроліта.

Продукт випалення вміщує MgO?15%, СаО?2,5%.

Затворювачі - MgCl₂, MgSO₄.

Каустичний доломіт затворюють водними розчинами солей хлористого і сірчанокислого магнію звичайно такої ж концентрації, що і каустичний магнезит. Схоплювання і тверднення каустичного доломіту обумовлені в основному гідратацією MgO і утворенням оксихлорид магнію або інших основних солей.

Каустичний доломіт разом з каустичним магнезитом застосовують для виготовлення ксилоліту, фіброліта, теплоізоляційних матеріалів і т. п.



22. Корозія цементного каменя в прісній воді. Порівняйте за цим показником портландцемент, шлакопортландцемент та пуцолановий портландцемент

При впливі на бетон прісної безнапірної води відбувається її дифузія в тіло бетону та цементного каменю. Об'ємна та поверхнева дифузія води супроводжується розчиненням кристалічного гідроксиду кальцію при деякій втрати міцності цементного каменю.

Разом з тим вода сприяє інтенсифікації додаткової гідратації цементу, що раніше не вступив в реакцію з водою замішування в бетоні. Якщо прісна вода була жорсткою (з високим вмістом бікарбонату кальцію), то виникає зміцнення структури в зв'язку з кристалізацією в порах середньої солі вуглекислого кальцію (карбонату): Са(ОН)₂+2Са(НСОз)=2СаСОз+2Н₂О.

Якщо прісна вода діє на бетонну споруду, наприклад греблю, перемичку і т. п., під напором, то протікає не стільки дифузійний, скільки фільтраційний процес. Після розчинення частини кристалічного гідроксиду кальцію рівновага не встановлюється, як у випадку безнапірної дії води. В таких умовах доцільно використовувати портландцемент з активними мінеральними добавками.але найбільш ефективно використовувати шлакопортландцемент, в якому повністю відсутній портландит.

23. Наведіть конкретні приклади розширення номенклатури в'яжучих речовин в роботах вітчизняних вчених, охарактеризуйте ці матеріали

Відкриття професором В.Д. Глуховським у 1957 р в'яжучих властивостей у сполук І групи і ІІ підгрупи періодичної системи елементів сприяло створенню лужних цементів і довело, що вимоги обмеженої розчинності слід ставити не до речовин, що входять до складу цементу, а до продуктів їх гідратації та тверднення. Ідея створення лужних цементів гідратаційного тверднення базується на аналізі процесів мінерало- та породоутворення, які відбуваються в земній корі та на ї поверхні при наявності сполук лужних металів. У цьому випадку сполуки натрію і калію відіграють роль структуроутворюючих компонентів, сприяючи синтезу лужних алюмосилікатних речовин, подібних за своїм складом до існуючих у природі. Лужні системи - системи, що є поєднанням силікатів природного чи техногенного походження тв. Сполук лужних металів, які дають у водному середовищі лужну реакцію. Цементи, що містять у своєму складі лужні сполуки, набули розвитку у таких країнах як Польща, Канада, Фінляндія, Франція, Китай, Австралія. Історія їхнього становлення пов'язана з такими визначальними термінами як грунтосилікати (В.Д. Глуховський, 1957), геополімери (Дж. Давидович, 1973), лужні активовані цементи (Наранг, Чопра, 1983), F-цементи (Форс, 1983), без гіпсові портландцементи (Олдер, 1953), геоцементи (Кривенко П.В., Скурчинська Ж.В.,1991), лужні цементи (П.В.Кривенко).

24. Швидкість та глибина гідратації мінералів клінкеру: на які властивості впливають ці фактори

Швидкість гідратації клінкерних мінералів різна. Клінкерні мінерали можуть бути розташовані у порядку зменшення швидкості гідратації в наступний ряд: трьохкальцієвй алюмінат; чотирьохкальцієвий алюмоферит, трьохкальцієвий силікат і двохкальцієвий силікат. Внаслідок занадто швидкої гідратації трьохкальцієвого алюмінату і лужних мінералів перемелений клінкер має здатність при замішуванні з водою схоплюватися протягом декількох хвилин. Цей термін недостатній для виготовлення будівельних розчинів і бетонів. Для уповільнення тужавлівня до портландцементу додають гіпс, який реагує з трьох кальцієвим алюмінатом, утворюючи навколо нього оболонку з етрингіту, тим самим він уповільнює (до 3 - 5 год) першу стадію процесу твердіння - схоплювання цементу. Швидкості гідратації клінкерних мінералів неоднакові: найбільш швидко вступає в реакцію трехкальцієвий алюмінат, набагато повільніше - чотирьохкальцієвий алюмоферит, найбільш повільно гідратує беліт. Тому цемент, в якому переважає беліт, гідратує значно повільніше алітового цементу. Дуже важливим моментом є те, що зі збільшенням швидкості гідратації збільшується тепловиділення.

25. Органічні сполуки (в'яжучі) в бетонополімерах, особливості застосування

Бетонополімери отримуються шляхом просочування готовго бетону полімером для збільшення міцності. Основна вимога до органічних в'яжучих речовин - оптимальне співвідношення між мінімальною в'язкістю і умовами структуроутворення. Використовують водорозчинні смоли в кількості до 10% від маси бетону. Також застосовується полімеризація під тиском, умови полімеризації: підвищення температури, світлові хвилі. Використовують каталізатори для інтенсифікації тверднення.

26. Сульфатна корозія цементного камня. Порівняйте за цією ознакою портландцемент, шлакопортландцемент та пуцолановий портландцемент

Причина сульфатної корозії - утворення в цементному камені кристалів етрингіту або двоводного гіпсу. Механізм сульфатної корозії полягає у взаємодії гідроалюмінатів з сульфат йонами, внаслідок чого утворюється етрингіт, який розширюється і руйнує цементий камінь.



27. В'яжучі контактного тверднення: принципи розробки, властивості

Принцип «контактного твердіння» заснований на здатності дисперсних силікатних і алюмосилікатних речовин, що знаходяться в аморфному стані, утворювати міцний водостійкий матеріал в момент зближення частинок при ущільненні. «Ефект впорядкування структури мінеральних речовин », відкритий в 50-і роки XX століття, зумовлює отримання штучного каменю в момент ущільнення при формуванні конструкцій, що принципово відрізняє в'яжучі та бетони контактного твердіння від в'яжучих та бетонів гідратаційного твердіння. При цьому утворюються структурні зв'язки добре протистоять диспергуючій дії води.

Найбільш характерними представниками цієї групи є шлаколужні в'яжучі (ШЩВ) та бетони (ШЩБ). Створення, розробка та впровадження ШЩВ, бетонів, виробів і конструкцій належить науковій школі професора В.Д. Глухівського. З 1957 року в Київському

інженерно-будівельному інституті ведуться дослідження з розробки наукових основ і методів спрямованого твердофазного синтезу лужних і лужноземельних речовин, що за складом та структурі є аналогами породотвірних мінералів земної кори, для отримання на їх основі різних будівельних матеріалів.

28. Хімічний склад портландцементного клінкеру, роль окремих оксидів в формуванні його властивостей

Клінкер - продукт випалення до спікання при t=1450°Ссировинної суміші, що складається з СаСО₃ (вапняк) та алюмосилікату (глини) або мергелю як природної сировини. Властивості портландцементу залежать головним чином від складу клінкеру і ступеня його подрібнення. Якість клінкеру оцінюється хімічним, мінералогічним і фазовим складами.

Хімічний склад клінкеру характеризується наступними межами вмісту головних оксидів (% по масі): СаО - 64-66; SiО₂ - 21-24; Аl₂O₃ - 4-8; Fe₂O₃ - 2-4. У невеликих кількостях у вигляді різних сполук у клінкер можуть входити оксиди магнію та хрому, сірчаний і фосфорний ангідрид, луги натрію і калію, діоксид титану. У клінкері головні оксиди утворюють силікати, алюмінати і алюмоферити кальцію.

- СаО - відсутній у вільному стані, визначає формування міцності цементного каменя, інтенсивності тверднення, погіршує корозійну стійкість цементного каменя.

- SiO₂ - формує силікати Са, покращує корозійну стійкість, впливає на формування пізньої міцності.

- Аl₂O₃ (глинозем) - утворює алюмінати Са, відповідає за терміни тужавлення ПЦ, прискорює їх.

- MgO - небезпечний стосовно тріщино утворення.

- Fe₂O₃ - виконує такі ж функції, як і SiO₂ - сприяє покращенню корозійної стійкості, приймає участь у формуванні пізньої міцності.

- Na(K)₂O - небезпечні, здатні до висолоутворення на поверхні цементного каменя, ослаблюють контактну зонк з заповнювачес.

- TiO₂, Cr₂O_3, P₂O₅ - легуючі добавки.

29. Корозія цементного каменю в органічних середовищах. Сольова корозія. Порівняйте за цими показниками портландцемент та шлаколужне в'яжуче

Продукти нафтопереробки не утворюють небезпечних розчинних сполук, але вони заважають розвитку процесів структуроутворення. Рослинні масла, жири здатні до хімічних процесів з цементною матрицею і утворення розчинних мил.

Шлаколужні в'яжучі мають принципово відмінний від звичайного портландцементу набір основних мінералів, тому вони є більш стійкими до дії різних агресивних факторів, в тому числі і органічних, ніж звичайний портландцемент.

30. Обґрунтувати вибір в'яжучого для виготовлення об'ємних декоративних елементів оздоблення інтер'єру

Будівельний Гіпс застосовується при будівельних і реставраційних роботах. Характеризується нормальним твердінням і середнім помолом. Високий рівень чистоти гіпсу, що добувається. Продукт відрізняється унікальною білизною. Екологічно чистий будівельний матеріал. Швидкість тужавлення, що дозволяє створювати різні за виглядом декоративні форми.

31. Принципи отримання та властивості будівельного гіпсу

Гіпсова в'яжуча речовина - горошкуватий матеріал, що утворюється шляхом теплової обробки сировини, що містить СaSO₄. Технологічні операції виготовлення гіпсового в'яжучого: підготовка сировини, теплова обробка, помел.

2 схеми отримання будівельного гіпсу (низькотемпературного):

І: подрібнення гіпсового каменю і помел з підсушкою > дегідратація в котлах циклічної або безперервної дії

ІІ: подрібнення > теплова обробка з дегідратацією в сушильних барабанах > помел.

Автоклав ний (демпферний) спосіб дозволяє отримати Ь- модифікацію. Основний принцип - виділення води в рідкому стані при Р=0,1-0,3 МПа та t=124°С з отриманням напівгідрату. Ускладнення технології за рахунок можливого повторного утворення двогідрату, для уникнення цього застосовують інтенсивне продування після закінчення процесу.

Властивості гіпсу:

1) швидкість тверднення - швидкого тверднення (А) - початок 2 хв, кінець - 15; нормального (Б) - 6 хв - 30 хв; повільного (В) - початок 20 хв, кінець не регламентується.

2) Марки за міцністю: Г2 - Г10; Г13, Г16, Г19, Г22, Г25. R=2-25 мПа (гарантована міцність через 2 години після додавання води).

3) Деформативність характеризується збільшенням в обємі на початковому етапі тверднення в межах 0,05-0,15%.

4) рН<7 - кисле середовище викликає корозію металевої арматури. Обов'язкове влаштування стійких покриттів.

5) В/Ц=0,6-0,65 - для в-напівгідрату, 0,35-0,4 - для б-напівгідрату.

6) Коефіцієнт водостійкості не більше 0,75.

32. Вплив мінералогічного складу, питомої поверхні на тепловиділення цементу при твердненні. Значення тепловиділення на практиці

Тепловиділення різних портландцементів коливається у великих межах в залежності від їх мінерального складу і тонини подрібнення. Наявність в їх складі підвищеної кількості C₃S і особливо C₃А зумовлює інтенсивне тепловиділення при твердінні таких цементів, переважно в перші строки, внаслідок швидкої взаємодії зазначених мінералів з водою. Цементи, що характеризуються підвищеним вмістом C₄AF і C₂S, відрізняються зниженим тепловиділенням. Зменшувати тепловиділення можна також, вводячи в портландцемент активні мінеральні добавки, зокрема, тонкоелені доменні гранульовані шлаки.

Тепловиділення при твердінні цементів має велике практичне значення. Зокрема, в процесі бетонування звичайних конструкцій при знижених температурах підвищене тепловиділення грає позитивну роль. Навпаки, зведення масивних конструкцій, наприклад гідротехнічних (особливо влітку), з бетонів на цементах з підвищеним тепловиділенням призводить до їх нагрівання до 50 ° С і більше. Подальше охолодження бетонних масивів у зовнішніх поверхонь викликає значні перепади температур в зовнішніх і внутрішніх зонах, виникнення напруг розтягнення в поверхневих шарах і утворення в них тріщин. Це зменшує несучу здатність і довговічність споруд.

33. Способи пробудження гідравлічних властивостей шлаків

Шлаки - це штучні силікатні матеріали, що утворюються під час виплавлення металів з руди внаслідок високотемпературної взаємодії руди, палива, плавнів і газового середовища.

В залежності від М0 (модуль основності) - шлаки характеризуються прихованою гідравлічністю (М0<1) або здатністю до самостійного тверднення з утворенням каменя невисокої міцності (М0>1)

Для активізації шлаку використовують 3 групи сполук і відповідно існує кальцієва активація(вапно, ПЦ), сульфатна(двоводний та напівводний гіпс), лужна (лужні сполуки).

34. Фізико-хімічні процеси, що супроводжують гідратацію та тверднення модифікацій сульфаткальцію

Гідратація напівангідриту (б і в)

CaSO₄·0,5H₂O+1,5 H₂O+Q> CaSO₄·2H₂O+Q

Гідратація високотемпературного ангідриту CaSO₄ +2H₂O> CaSO₄·2H₂O

CaSO₄ +2H₂O+ CaCl₂> CaSO₄· CaCl₂·n H₂O (нестабільне) > CaSO₄·2H₂O+ CaCl₂

За теорією Ле-Шательє тверднення гіпсу обумовлене різною розчинністю напівгідрату та двогідрату. Утворення пересиченого розчину двогідрагу супроводжується випадінням його кристалів в осад з поступовим утворенням монолітного каменю.

За теоремою Міхаеліса, гідратація супроводжується аморфізацією вихідної речовини, а її поступова кристалізація забезпечує зростання міцності.

35. Гідравлічні властивості домених шлаків з урахуванням їх хіміко-мінералогічного складу. Засоби пробудження гідравлічних властивостей

Шлаки - це штучні силікатні матеріали, що утворюються під час виплавлення металів з руди внаслідок високотемпературної взаємодії руди, палива, плавнів і газового середовища. Шлаки є активним учасником доменного процесу. Їхній хімічний склад і структура змінюються залежно від складу пустої породи, виду виплавленого металу, особливостей металургійного процесу, умов охолодження та ін.

У доменних шлаках переважною фазою часто є алюмосилікати..

Оксиди, що входять до складу шлаків, утворюють різноманітні мінерали, провідне місце серед яких займають силікати, алюмосилікати, алюмінати і ферити. У повільно охолоджених кислих доменних шлаках основними мінералами є анортит CaO·Al₂O₃·2SiO₂, діопсид CaO·MgO·2SiО₂, у нейтральних і основних - геленіт 2CaO·Al₂O₃·SiO₂, окерманіт 2CaO·MgO·2SiО₂, мервініт 3CaO·MgO·2SiO₂, двохкальцієвий силікат 2CaO·SiO₂, тверді розчини окерманіту і геленіту меліліти та ін.

З усіх видів металургійних шлаків у виробництві будівельних матеріалів найбільш широко застосовуються доменні шлаки, що обумовлено близькістю їхнього хімічно-мінералогічного складу до складу цементів, а також здатністю при швидкому охолодженні набувати гідравлічної активності. Основну масу доменних шлаків одержують при виплавленні передільних та ливарних чавунів.

В залежності від М0 (модуль основності) - шлаки характеризуються прихованою гідравлічністю (М0<1) або здатністю до самостійного тверднення з утворенням каменя невисокої міцності (М0>1)

Для активізації шлаку використовують 3 групи сполук і відповідно існує кальцієва активація(вапно, ПЦ), сульфатна(двоводний та напівводний гіпс), лужна (лужні сполуки).

36. Обґрунтувати вибір в'яжучого для зведення берегоукріпних споруд морського порту

Берегоукрімпні спорумди -- споруди для захисту берегів річок, водоймищ, озер і морів від пошкоджень хвилями, течією, кригою, суднами і плотами та від руйнувань атмосферними факторами.

Головні вимоги до річкових берегоукріпних споруди:

простота конструкцій,

еластичність закріплення захисного покриву,

максимальне використання місцевих будівельних матеріалів (хмизу, каменю, моху, лози тощо),

безпечність для судноплавства.

В зоні великих міст і портів надводні укоси найкраще закріплювати залізобетонними або бетонними плитами. В якості в'яжучого краще за все використовувати родонепроникний безусадочний цемент (ВБЦ) - швидкотверднуча і швидкотужавліюча гідравлічна в'язка речовина, що отримується шляхом ретельного змішування глиноземистого цементу, напівводного гіпсу і гашеного вапна. Початок схоплювання не раніше 1хв., а кінець не пізніше 5хв. з моменту замішування. Такий цемент застосовують для пристрою гідроізолюючої торкретної оболонки бетонних і залізобетонних споруд, експлуатованих в умовах підвищеної вологості (тунелі, фундаменти і т.д.).

37. Характеристика фазового складу портландцементного клінкеру

Портландцементний клінкер є багато-мінеральний і полікрісталлнческій продукт. Мінерали, що входять до його складу, схильні до поліморфізму і здатні розчиняти в своїх кристалічних гратах різні види і кількості домішкових елементів. Кристали мінералів виділяються у вигляді утворень різного габітусу, розміру і ступеня досконалості структури. Система клінкеру чутлива до характеру газового середовища, режимам випалу та охолодження, природі сировинних матеріалів, що ускладнює його фазовий склад і призводить до виникнення нерівноважних сполук.

Беліт - це фаза двухкальціевий силікату існує в чотирьох модифікаціях. При дослідженні шляхом травлення реактивами полірованих шліфів портландцементного клінкеру у відбитому світлі помітно світле і темне призматичне проміжне речовина. Ці складові розрізняються по відбивної здатності. Світле проміжне речовина, яка володіє найбільшою відбивної здатністю, представлено алюмоферитів кальцію з високими показниками заломлення, а також сильно збагаченим залізом склом. Темне призматичне проміжне речовина, обдадает меншою відбивною здатністю є трехкальциевого алюмінат і клінкерної скло, яке через швидке охолодження не встигло закрісталлізоваться. Проміжне речовина чітко виступає при протравливании поверхні полірованого шлиф протягом 1 с при 20 ° С спеціальним розчином сірчаної кислоти в етиловому спирті. За допомогою інших реактивів можна розрізнити в ньому залізовмісні фази, включаючи збагачене залізом скло, трехкальциевого алюмінат та ін

Алюмоферитів кальцію. Кристали алюмоферитів кальцію хявляются призматичної, або округлою формою, вони від жовтувато-бурого до темно-бурого або навіть чорного кольору. Раніше вважали, що хімічний склад алюмоферрітпой фази клінкеру, яка названа на ім'я дослідника браунміллеріта, C4AF.

Трехкальциевого алюмінат - це темне проміжне речовина, яка з'являється в присутності лугів в призматичної формі, а якщо їх немає - в прямокутної. Визначення вмісту трехкальциевого алюмінату в клінкері важко. О.М. Астреевой і Л.Я. Лопатніковой був розроблений кількісний іммерсійний метод визначення С3А в клінкері за допомогою фарбування. Дуже тонко подрібнений порошок клінкеру фарбується спеціальним спиртовим розчином органічного барвника «кислотного яскраво-блакитного». У результаті інтенсивно забарвлюються тільки кристали С3А, що дає можливість визначити їх зміст.

...