Виробництво в'яжучих речовин

Склоподібна фаза. При різкому миттєвому охолодженні рідкої фази клінкеру можливе зміст скла може досягти приблизно 25%; практично ж склоподібної фази в клінкері значно менше, тому що в реальних умовах вона охолоджується з середньою швидкістю. Склоподібна фаза утворюється через нерівноважних умов кристалізації клінкерної розплаву при охолодженні.

38. Взаємозв'язок пористості та морозостійкості цементного каменю, засоби підвищення морозостійкості

Основним фізичним фактором, що визначає довговічність цементного каменю є характер його пористості. Пористість впливає на всі властивості цементного каменю і бетону. При цьому, якщо міцність бетону залежить від загальної пористості, то морозостійкість, проникність (для води і газів) і відповідно довговічність визначаються, головним чином, капілярною пористістю. чим менше відкрита пористість, тим більше морозостійкість. Відомо, що для надання бетону високої морозостійкості до нього вводять повітровтягувальні добавки, що забезпечують необхідний вміст пухирців газової фази.

39. Обґрунтувати вибір в'яжучого для виготовлення залізобетонних лотків іригаційних споруд

Іригамція або зрошування -- підведення води на поля, що відчувають нестачу вологи, і збільшення її запасів у шарі ґрунту, де знаходяться коріння рослин, з метою збільшення родючості ґрунту. Іригація є одним з видів меліорації. Для зведення іригаційних споруд краще за все використовувати водонепроникний безусадочний цемент (ВБЦ) - швидкотужавліюче і швидкотверднуче гідравлічне в'яжуче, 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.

Цемент застосовують для влаштування гідроізолюючої торкретної оболонки бетонних і залізобетонних споруд, експлуатованих в умовах підвищеної вологості (тунелі, фундаменти і т.д.).

40. Форми зв'язку води в цементному камені. В яких властивостях цементних матеріалів це знаходить відображення?

Цементне тісто не можна розглядати як механічну суміш в'яжучого з водою. Процеси їх взаємодії, що починаються вже при зміщенні компонентів, приводять до перерозподілу води в цій системі і виникнення складних форм її зв'язків з цементуючими новоутвореннями. Воду в цементному тесті і камені поділяють на: хімічно пов'язану; адсорбційно пов'язану; воду, пов'язану капілярними силами; і воду вільну.

Хімічно зв'язана вода міститься в таких сполуках як Са(ОН)₂, Mg(OH)₂, і кристалогідратах.

1. Вапняно-шлакові в'яжучі: склад, тверднення, властивості, використання.

Вапняно-шлакові цементи відносяться до композиційних низько активних без клінкерних в'яжучих речовин. Такі цементивипускають марок М50,100,150,200,250. Для регулювання строків тужавлення і поліпшення їх властивостей при виготовленні додають 5% гіпсового каменю. Ждля вапняно-шлакових цементів характерне інтенсивне тверднення при підвищених температурах, низька морозостійкість, але висока стійкість в агресивних водах і мала екзотерія.

41. Приклади застосування полімерів для модифікування цементу та бетону

Полімерцементні матеріали отримують, додаючи полімер безпосередньо в бетонну або розчинові суміш. В якості полімерної добавки використовують водорозчинні смоли, водні дисперсії полімерів і рідкі водо-нерозчинні термореактивні олігомери (смоли); останні вводять в бетонну суміш за допомогою емульгаторів. Кількість полімерної добавки від 1 до 30% від маси цементу в залежності від виду полімеру і цілей модифікації бетону або розчину. Найбільшого поширення набули полімерцементні розчини і бетони з добавкою водних дисперсій полімерів (наприклад, полівініл-ацетатної і акрилової дисперсії, латексів синтетичних каучуків). Полімерні добавки використовують також для модифікації гіпсових матеріалів. Полімерцементні розчини та бетони відрізняються високою адгезією до більшості будівельних матеріалів, низькою проникністю для рідин, високою зносостійкістю і ударною міцністю. Застосовують полімерцементні матеріали для покриття підлог промислових будівель, злітних смуг аеродромів, для зовнішньої обробки цегельних і бетонних поверхонь, пристрої резервуарів для води та нафтопродуктів. Останнім часом полімерцементні розчини почали застосовувати для кладки стін будівель в сейсмічних районах; тут використовуються хороші адгезійні властивості та висока деформативність таких розчинів.

Бетонополімер являє собою бетон, просочений після затвердіння мономерами або рідкими олігомерами, які після відповідної обробки переходять в тверді полімери, що заповнюють пори бетону. В результаті цього більш ніж в 2 рази підвищуються міцність бетону і його морозостійкість. Бетонополімери практично водонепроникні. Для отримання бетонополімера використовують головним чином стирол і метилметакрилат, полімеризуються в бетоні відповідно в полістирол і поліметилметакрилат. Істотний недолік бетонополімера - значне ускладнення технології бетону: затверділе бетонне виріб перед просоченням необхідно висушити, просочують його під вакуумом. Крім того, робота з мономерами вимагає ретельного дотримання техніки безпеки.

Тверднення шлакопортландцементу є складнішим процесом, ніж тверднення портландцементу, оскільки в реакціях беруть участь обидва компоненти.Спочатку відбувається гідратація клінкеру. Розчин насичується іонами Са²⁺, ОН^-, SO₄^2-, що створює умови для лужної і сульфатної активізації шлакового скла. Оскільки частина Са(ОН)₂ поглинається шлаком, концентрація його знижується, що сприяє переходу високоосновних сполук, що виникли під час гідратації клінкеру, в низькоосновні. У складі новоутворень рентгенографічно виявляються гідросилікати СSН(В), низько- і високосульфатні гідросульфоалюмінати. При витрачанні всього гіпсу можуть виникнути також низькоосновні метастабільні гідроалюмінати С₂АН₈ і гідрогеленіт С₂АSН₈. Вміст Са(ОН)₂ у новоутвореннях значно нижчий, ніж у портландцементі.

42. Обґрунтувати вибір в'яжучого для влаштування майданчика на бензозаправній станції

Цемент для дорожнього покриття перебуває в складних умовах експлуатації: він піддається поперемінно діючим навантаженням від транспорту, що рухається, в ньому виникають деформації від нагрівання сонцем і дії вихлопних газів, поперемінного заморожування і розморожування, зволоження і висихання. Тому такий бетон повинен мати порівняно із звичайним вищі морозостійкість, стійкість проти стираючої й ударної дії, малу усадку, підвищену міцність на розтяг і згин. Оскільки більшість факторів, що діють на бетон, багатократно повторюються, великого значення набуває витривалість, або границя стомлюваності, бетону. Залежить вона від структури і вмісту цементного каменю. Дослідженнями встановлено, що границя стомлюваності цементного бетону становить 50-55% границі міцності на стиск і 30-70% границі міцності на згин, тобто якщо багатократне навантаження перевищить 0,50-0,55 R_ст, то матеріал зруйнується. Щоб збільшити витривалість витривалість бетону, підвищують однорідність цементного каменю, застосовують цементи із підвищеним вмістом алюмоферитів, використовують ПАР (СДБ, ГКР-11тощо), збільшують витрату цементу на 1 м³ бетону. Знижують витривалість бетону пропарювання, добавляння таких прискорювачів тверднення, як хлорид кальцію, підвищений вміст С₃А.

Цемент для доріг повинен містити підвищену кількість C₃S і C₄AF, не більше 8% С₃А. Не дозволяється вводити інертні й активні мінеральні добавки, за винятком доменного гранульованого шлаку. Під час помелу в цемент для дорожнього покриття вводять пластифікуючи або гідрофобно-пластифікуючі добавки, які підвищують морозостійкість, витривалість, знижують В/Ц. Початок тужавлення цементу повинен наступати не раніше ніж через 2 години після замішування. Така вимога пов'язана з тим, що при будівництві доріг бетонну суміш перевозять на значні відстані. За механічною міцністю цемент для бетону дорожніх покриттів повинен відповідати маркам 400 і 500.



43. Високоміцний гіпс: принципи отримання, склад, властивості, застосування

Високоміцний гіпс одержують термічною обробкою високосортного гіпсового каменю в герметичних апаратах під тиском пари. Зазначена технологія дозволяє одержати більш активну б-модифікацію напівводяного сульфату кальцію СаSО4 * 0,5Н2О, тому міцність високоміцного гіпсу при стиску 15-25 МПа.

Високоміцний гіпс добувають у горизонтальних автоклавах діаметром 2 і довжиною до18 метрів при тиску 0,6-0,7 МПа. Утворенню коротких і товстих кристалів сприяє введення в автоклав 0,2-0,3% лужних солей аліфатичних і полікарбонових кислот (особливо янтарної і малеїнової), а також СДБ, милонафту, алкіларилсульфонату. При введенні алкіларилсульфонату точка переходу двогідрату в напівгідрат зміщується в область вищих температур, запарювання можна виконувати за скороченим циклом при 0,8 МПа. Крім фарфоро-фаянсової промисловості значну кількість гіпсу використовують у машинобудуванні і ливарній промисловості, де звичайно вимагається висока міцність, тому застосовується в основному високоміцний автоклавний гіпс.В автомобільній промисловості з гіпсу виготовляють моделі, що застосовуються на копіювально-фрезерувальних станках. Такі моделі повинні мати високу міцність. Іноді для відповідальних деталей використовують комбіновані форми з гіпсу і сплаву Вуда, причому із сплаву виготовляють частини моделі, що найбільше піддаються стиранню: грані, спряження поверхонь тощо.



44. Глиноземистий цемент: хіміко-мінералогічний склад, виробництво та застосування

Глиноземистий цемент -- швидкотвердіюче гідравлічне в'яжуче, що складається переважно з моноалюмінату кальцію (СаО*Аl₂О₃). Сировиною для глиноземистого цементу служать боксити і чисті вапняки. Боксити -- гірська порода, що складається з гідратів глинозему (А₁₂О₃ * nН₂О) і домішок (в основному Fe₂O₃, SiO₂, СаО та ін.).

Хімічний склад глиноземистого цементу, що отримується різними методами, знаходиться в наступних межах: СaО -- 35…45%; А1₂О₃ -- 30…50%; Fe₂O₃ -- 0…15%; SiO₂ -- 5…15%. У мінеральному складі клінкеру глиноземистих цементів переважає однокальцієвий алюмінат СaО * А1₂О₃ (СА), що визначає основні властивості цього в'яжучого. Крім того, в ньому присутні алюмінати -- С2А, С12А7; двохкальцієвий силікат C2S, що відрізняється, як відомо, повільним твердінням, і домішка -- геленіт -- 2СаО * А1₂О₃* 2SiO₂. Розробили два види глиноземистих цементів -- високоглиноземисті і особливо чистий високоглиноземисті, що розрізняються утриманням домішок. ВГЦ при наявності 60-65% глинозему містить 2-3% кремнекислоти, а особливо чистий ВГЦ -- 73-75% глинозему, до 1% кремнекислоти і менш 0,5% оксиду заліза. Ангідрито-глиноземистий цемент(АГ-цемент) -- гідравлічне в'яжуче, що отримується спільним помелом високоглиноземистого шлаку (клінкеру) зі штучним або природним ангідритом. Змішують готовий глиноземистий цемент з попередньо подрібненим ангідритом, одержаного випаленням природного двохводного гіпсу при 873--973К. Для АГ-цементу характерно менше виділення тепла при гідратації, ніж для глиноземистого цементу. Кристали гідросульфоалюміната, що утворилися викликають явище розширення. Можна вважати, що АГ-цемент є одним з початкових видів цементів, що отримуються на основі глиноземистого цементу.

У порівнянні з портландцементом глиноземистий цемент забезпечує отримання бетонів і розчинів більшої щільності і водонепроникності. Бетони на основі глиноземистого цементу морозостійкі і більш стійкі в порівнянні з портландцементом до розчинів сульфату кальцію і магнію, морської і болотяної води, розчинів цукру, тваринним і рослинним оліям. Однак глиноземистий цемент швидко руйнується навіть слабкими розчинами солей амонію і лугів. Його не можна застосовувати в лужних середовищах і змішувати з вапном або портландцементом. Застосовують при зведенні бетонних конструкцій, які необхідно швидко ввести в експлуатацію, для термінових аварійних і ремонтних робіт, футеровки шахтних колодязів і тунелів тощо На основі глиноземистого цементу в суміші з жаростійкими заповнювачами виготовляють бетони, які добре чинять опір дії високих температур (1000°С і вище). Глиноземистий цемент використовують також для отримання розширних цементів: водонепроникний розширний цемент (ВРЦ), водонепроникний безусадочний цемент (ВБЦ), гіпсоглиноземистий розширний цемент (ГГРЦ).

45. Природні органічні в'яжучі: різновиди, використання в будівельних матеріалах

До природних олігомерних і полімерних продуктів, що застосовуються у будівництві та інших галузях господарства, відносяться природні смоли, ненасичені масла, целюлоза і деякі білкові речовини. Для отримання в'яжучих речовин природні продукти, як правило, модифікують з метою поліпшення їх властивостей.

Природні смоли - продукти рослинного походження, що виділяються на поверхні кори дерев мимовільно або в результаті її поранення. Смоли складаються з суміші органічних високо-і низькомолекулярних речовин. У будівництві частіше застосовують продукти, одержувані при переробці смоли хвойних дерев, - каніфоль та скипидар. Застосовують каніфоль в мастиках, для поліпшення їх адгезійних властивостей. Як водоутримувальна і пластифікуючи добавка рекомендується камедь - смола тропічної акації - гуміарабік.

Оліфи - плівкоутворювальні речовини на основі ущільнених рослинних масел або жирних алкідних смол. Оліфи застосовуються як плівкоутворюючі компоненти в масляних фарбах і як в'яжучий - пластифікатор в мастиках і замазках при облицювальних роботах.

Целюлоза - полісахарид - найпоширеніший природний полімер, який утворює стінки рослинних клітин. У чистому вигляді як органічного в'яжучого целюлозу не застосовують. Вона практично не розчиняється ні у воді, ні в органічних розчинниках. Зазвичай використовують прості і складні ефіри целюлози: нітроцелюлозу, метилцеллюлозу, кар-боксіметілцеллюлозу та ін. Застосовують нітроцелюлозу для отримання лаків, нітроемалей, шпаклівок і клеїв. В суміші з камфорою з нітроцелюлози отримують целулоїд. Істотним недоліком нітроцелюлози є те, що вона легкогорючий матеріал. Метилцелюлоза (МЦ) - метиловий ефір целюлози - тверда біла речовина, добре розчинна у холодній воді. Розчини МЦ навіть при концентрації 0,5... 1% характеризуються високою в'язкістю і відсутністю тіксотропних властивостей. У будівництві МЦ широко використовується як загусник вододисперсних фарб і як регулятор водоутримувальної здатності будівельних розчинів. Розчинам МЦ властиве сильне піноутворення, тому їх доцільно застосовувати з піногасниками. Карбоксиметилцелюлоза (КМЦ) - порошкоподібний або волокнистий продукт білого кольору, добре розчиняється у воді. Утворений з водою в'язкий розчин використовують в якості клею для шпалер, а також в цементних сумішах для приклеювання плиток. Карбоксиметилцелюлоза, як і метилцелюлоза, біостійка, не токсична, стійка до дії жирів, масел і органічних розчинників.

Білкові речовини застосовують у будівництві все в менших обсягах через їх харчову цінність і недостатню водо-і біостійкость. В обмежених кількостях використовують казеїн і глютин. Казеїн застосовують у суміші з вапном для приготування клейових і шпаклювальних складів, а також після розчинення в аміачній воді для стабілізації латексів каучуків в полімерцементних матеріалах.

46. Активність та марка портландцементу, які фактори визначають ці показники?

Як відомо, технічні та функціональні властивості портландцементу, такі як його активність, швидкість твердіння, і т.д., обумовлюються не тільки хімічним і мінералогічним складом клінкера, а й, більшою мірою, формою і розміром частинок порошку, тонкістю помелу, гранулометричним складом. Цементний порошок представлений різноманітним гранулометричним складом частинок, розміром від 0 до 100 мкм. Причому, кожна фракція частинок цементного порошку по-різному впливає на створення міцності цементу в різні терміни його твердіння. Тим самим, варіюючи процентний вміст в порошку зерен різних фракцій, можливо, отримувати високомарочні швидкотверднучі цементи, що дозволяє регулювати міцність бетонних виробів в різні терміни твердіння.

Марка портландцементу - умовне позначення, що виражає мінімальні вимоги до межі міцності при стиску зразків зі стандартного цементного розчину, виготовлених, затверділих і випробуваних за умов і в терміни, встановлені нормативною документацією (ГОСТ 10178, ГОСТ310). Активність цементу - фактичний показник міцності цементних зразків в терміни їх випробування.



47. Фізико-хімічні процеси при гідратації та твердненні глиноземистого цементу (схема реакцій)

Тверднення:

СаО·Аl2O3 + 10H2O>CaO·Аl2O3·10H2O - при t=15°С

2(СаО·Аl2O3) + 11H2O> 2CaO·Аl2O3·8H2O + 2Al(OH)3 - при t>20°С

Продуктами гідратації можна вважати кристалиСАН₁₀, С₂АН₈ і гель Al(ОН)₃.

5СаО·3Аl2O3> С2АН8, С3АН(6-8), Al(OH)3

процес гідратації супроводжується перекристалізацією С2АН8 в С3АН8, відомий як продукт гідратації С3А, цим процесом пояснюється швидкість тужавлення.

СаО·2Аl2O3> Al(OH)3, САН10

Принципова відзнака продуктів гідратації глиноземистого цементу від ПЦ - відсутність портландиту, наявність гідрооксиду алюмінію, поряд з низько основними гідро алюмінатами Са.

48. В'яжучі низької водопотреби: особливості речового складу та технології

В'яжуче низької водопотреби (ВНВ) являє собою високоміцне гідравлічне в'яжуче, що отримується при спільному помелі портландцементного клінкеру, гіпсового каменю та водопонижувальних добавок (суперпластифікаторів). В результаті механохімічної взаємодії мінералів цементного клінкеру з суперпластифікатором в процесі тонкого подрібнення матеріал набуває унікальні, специфічні властивості, що відрізняють його від звичайного портландцементу.

Виготовлені з застосуванням ВНВ бетони (розчини) мають значні переваги в порівнянні з аналогами на портландцементі:

забезпечення класу міцності бетону від В60 до В100;

знижена на 25-30% водопотреба розчинних і бетонних сумішей при рівній рухливості;

висока сульфатостійкість (коефіцієнт сульфатостійкості не нижче, ніж у сульфатостійкого цементу);

знижене тепловиділення при твердінні;

підвищена в 2-3 рази морозостійкість порівняно з бетонами на портландцементі внаслідок дрібнопористою структури бетону;

висока інтенсивність набору міцності бетонів на основі ВНВ дозволяє відмовитися від тепловологої обробки і отримати необхідну для розпалубки міцність протягом 18-24 годин.

Застосування: ВНВ відноситься до класу цементів загальнобудівельного призначення. Бетони на основі ВНВ знаходять широке застосування для виготовлення монолітного і збірного залізобетону широкої номенклатури.

ВНВ може бути використано замість портландцементу в складі деяких типів сухих будівельних сумішей для отримання швидкотверднучих і високоміцних бетонів і розчинів.

49. Фізико-хімічні процеси при випалюванні вапна, вплив складу сировини та умов випалювання на якість в'яжучого

Фізико-хімічні основи процесу випалювання вапняків.

Основним технологічним процесом під час добування вапна є випалювання вапняку. Від нього залежать властивості кінцевого продукту. Тому питання дисоціації карбонату кальцію в науковій літературі присвячено дуже багато досліджень.

Теплота утворення CaCO₃ з елементів за реакцією

Ca (т) + 3O (г) + C (т) = CaCO₃

дорівнює 1210 кДж/моль.

Процес дисоціації CaCO₃ відбувається, як і будь яка реакція розкладу, з поглинанням теплоти. Оскільки процес дисоціації CaCO₃ - типова оборотна реакція, то її напрямок залежить від температури і парціального тиску CO₂:

CaCO₃ CaO + CO₂ - 178 кДж

Реакція розкладання вапняку оборотна:

СаСО3 + 178 кДж -- СаО + СО2

Вміст чистих оксидів СаО + MgO у загальній кількості вапна називають його активністю.

Внаслідок гашення (змішування з водою) грудкового негашеного вапна утворюється гашене (гідратне) вапно:

СаО + Н2О = Са(ОН)2 + 63,7 кДж

Під час гашення, якщо добавити 1 л води до 1 кг грудкового вапна, утвориться тонкий пухкий порошок - гідратне, або гашене, вапно, яке збільшується в об'ємі в 2 - 3,5 раза (розпушується) порівняно з грудковим і має насипну густину 400…450 кг/м3.

Якщо витрата води становить 2…3 л на 1 кг грудкового вапна, то виходить вапняне тісто, яке після гашення містить майже 50 % води за масою. Вода відіграє роль своєрідного гідродинамічного мастила, забезпечуючи високу пластичність вапняного тіста й будівельних розчинів з ним.

На повітрі вапняний розчин поступово твердне внаслідок висихання розчину, зближення кристалів Са(ОН)2, їх зростання й карбонації вапна, що відбуваються одночасно під дією вуглекислого газу повітря:

Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О

Повітряне вапно застосовують для приготування мурувальних та оздоблювальних розчинів, а також для виготовлення штучних бетонних виробів, силікатної цегли й інших вапняно-піщаних виробів автоклавного твердіння.

Вплив умов тверднення на міцність цементного каменя (температура, вологість).

На міцність цементу впливають численні фактори, найважливішими з яких є мінералогічний склад і структура клінкеру, тонкість помелу цементу, водоцементне відношення, строк зберігання і умови тверднення (температура і вологість). Встановлено, що найбільшу міцність в 28 добовому віці має C3S а найменшу С2S. Однак, надалі інтенсивність наростання міцності C2S збільшується і до двохрічного віку він за міцністю перевищує решту мінералів.

Найінтенсивніше зростання міцності цементу і бетону відбувається в середовищі з відносною вологістю близько 100%. При відносній вологості 40-50 % тверднення припиняється. Для добування міцних і щільних бетонів потрібно створювати вологе середовище протягом 7-15 діб. Процеси тверднення можна інтенсифікувати, застосовуючи обробку гарячою парою або вводячи добавки-інтенсифікатори. Але при цьому слід зазначити, що після пропарювання зростання міцності сповільнюється і кінцева міцність, а також деякі інші властивості (морозостійкість, водонепроникність) виявляються гіршими, ніж у таких самих бетонів, які тверднули за нормальних умов. При температурах від 0 до 8 0С цементи тверднуть у 2-3 рази повільніше, ніж за звичайних умов. При мінусових температурах тверднення майже повністю припиняється. Тому при бетонуванні в зимовий час вживають різних заходів, що забезпечують захист бетону від замерзання (нагрівання води і заповнювачів, утеплення, електропрогрівання укладеного бетону, введення хімічних добавок).

50. Сучасна класифікація портландцементу за стандартом

По конспекту:

1) ПЦ І - без добавок

2) ПЦ ІІ /АШ

Ш-шлак, А-кількість (6-20%),

Б-(21-35%)

/П-пуцолана(6-20%)

/АЗ(зола)- 3-20%

/В (вапняк)- 6-20%

/АК(композиційний)-6-20%

/БК- 21-35 (не менше 2 компонентів)

3) ШПЦ ІІІ /А-36-65

/Б-66-80(90)

4) ПЦЦ ІV- пуцолановий цемент

/А-21-35

/Б-36-55

5) КЦ (композиційний цемент)

КЦ V/А

КЦ V/Б (в обох не менше 3 компонентів крім шлаку, шлак- обов'язково)

А- 18-40%

Б-41-60%

51. Вплив питомої поверхні на властивості портландцементу. Високоміцні портландцементи

Тонкість помелу портландцементу характеризується залишком на ситах з розміром 0,08 мм а іноді -0,06 мм. Точнішою є характеристика тонкості помелу за питомою поверхнею. Для цього використовується метод фільтрування повітря крізь шар спресованого порошку. Сучасні рядові цементи характеризуються питомою поверхнею близько 2800-3000 см2/г при залишку на ситі 0,08 мм (5-8 %). Швидкотвердні цементи мають більш питому поверхню - 3500 - 4500 (ПСХ і Блейн). Однак, коли питома поверхня досягає 7000 см2/г, спостерігається зниження міцності, що пояснюється вищою водопотребою тонкоподрібненого цементу.

Окрім питомої поверхні, на властивості цементу впливають гранулометричний склад порошку, умови подрібнення та форма зерен. Так, цементи з однаковою питомою поверхнею, але отримані в різних помельних установках показують різні властивості - це пояснюється різною формою зерен, що утворилися. При помелі у різних фракціях клінкеру вміст різних мінералів не однаковий. У дрібній фракції - менше 20 мкм звичайно більше С3S і С3A, а крупніші фракції збагачуються С2S та C4AF. Найбільшою мірою на міцність цементу впливає фракція 5-30 мкм. У звичайних цементах її вміст має становити 40-50 %, а у високоміцних і швидкотверднучих - до 70 %. При помелі клінкеру до питомої поверхні 3500-4000 см2/г спостерігається агрегування частинок, чого можна уникнути при застосуванні ПАР.

Особливо швидкотверднучий високоміцний портландцемент застосовується у виробництві збірних залізобетонних конструкцій і при зимових бетонних роботах. Випускається маркою 600.

У віці 1 доба має міцность при стиску 20-25 МПа, а у віці 3діб - 40 МПа. Настільки швидке зростання міцності обумовлений високим вмістом трьохкальцієвого силікату (65-68%) при помірній кількості трьохкальцієвого алюмінату (до 8%) і високою тонкістю помелу (питома поверхня цементу близько 4000 ). Застосування ОБТЦ у високоміцних бетонах марок М 500-М 600 знижує на 15-20% витрати цементу, скорочує час і енергетичні витрати на теплову обробку залізобетонних виробів.

52. Суттєвість процесів контактно-конденсаційного тверднення

Контактно-конденсаційний механізм твердіння характеризується утвореням каменеподібного тіла при виникненні контактів у результаті фізичних поверхневих явищ між макрочастинками речовини (аморфної або нестабільної кристалічної структури) без зміни її хімічного складу.

За таким механізмом тверднуть гідратні продукти хімічного синтезу, гідратовані технічні силікати і алюмосилікати (відходи). Характерними представниками цього класу є гідросилікатні та металосилікатні в'яжучі речовини.

Представники: гідратні продукти хімічного синтезу, гідратовані технічні силікати і алюмосилікати (відходи).

53. Позитивні і негативні особливості використання полімерних в'яжучих в будівельних матеріалах

Полімерними речовинами (називають високомолекулярні сполуки, які складаються з елементарних (мономерних) ланок, об'єднаних у макромолекули різної будови.

Негативні: полімерні в'яжучі токсичні, всі є нетермостійкими, мають низьку температуру розплавлення.

Позитивні: полімерні в'яжучі здатні утворювати надзвичайно тонку плівку, висока адгезій на здатність.

Полімерні в'яжучі використовуються для просочування бетону, що покращує такі властивості бетону: міцність при стиску, розтягу і згині зростає у 3-4 рази, морозостійкість підвищується до 5000 циклів, висока Корозійна стійкість до сульфатів і кислот, Міцність зчеплення з арматурою, МПа зростає в 9 разів.

54. Фізико-хімічні основи гашення вапна. Роль цього процесу при твердненні вапняних в'яжучих

Повітряне будівельне вапно - це продукт випалювання при температурі 1000…1200 °С (до повного видалення вуглекислого газу) кальцієвомагнієвих гірських порід - вапняку, крейди, черепашника, доломітизованого вапняку, що містять не більш як 6 % глинястих домішок.

Виготовляючи вапно, сировину випалюють у печах різних конструкцій: шахтних, обертових з ІкиплячимІ шаром, у циклонно-вихрових печах у завислому стані, а також на рухомих агломераційних решітках.

Вапняки при випалюванні розкладаються на вапно СаО та вуглекислий газ СО2, який становить 44 % маси СаСО3 і повністю видаляється під час випалювання. Внаслідок цього утворюється продукт (грудкове негашене вапно) у вигляді пористих кусків, що активно взаємодіють з водою.

Реакція розкладання вапняку оборотна:

СаСО3 + 178 кДж -- СаО + СО2

Вміст чистих оксидів СаО + MgO у загальній кількості вапна називають його активністю.

Внаслідок гашення (змішування з водою) грудкового негашеного вапна утворюється гашене (гідратне) вапно:

СаО + Н2О = Са(ОН)2 + 63,7 кДж

Під час гашення, якщо добавити 1 л води до 1 кг грудкового вапна, утвориться тонкий пухкий порошок - гідратне, або гашене, вапно, яке збільшується в об'ємі в 2 - 3,5 раза (розпушується) порівняно з грудковим і має насипну густину 400…450 кг/м3.

Якщо витрата води становить 2…3 л на 1 кг грудкового вапна, то виходить вапняне тісто, яке після гашення містить майже 50 % води за масою. Вода відіграє роль своєрідного гідродинамічного мастила, забезпечуючи високу пластичність вапняного тіста й будівельних розчинів з ним.

На повітрі вапняний розчин поступово твердне внаслідок висихання розчину, зближення кристалів Са(ОН)2, їх зростання й карбонації вапна, що відбуваються одночасно під дією вуглекислого газу повітря:

Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О

Повітряне вапно застосовують для приготування мурувальних та оздоблювальних розчинів, а також для виготовлення штучних бетонних виробів, силікатної цегли й інших вапняно-піщаних виробів автоклавного твердіння.

Через інтенсивні тепловиділень потрібно води у два-три рази більше, тому що при гасінні частина води перетворюється в пару. Тому повітряну вапно часто називають вапно-кіпелка. Молоду вапно-кіпелку слід зберігати в сухих приміщеннях і сараях. Бажано, щоб при цьому підлоги знаходилися на висоті півметра над землею. Через великі тепловиділень, здатних викликати займання деревини, при попаданні на неї невеликої кількості води, негашене вапно може бути пожежонебезпечної.

Залежно від кількості води, що додається до негашеним комової вапна, отримують вапняне тісто або вапно (пушонки) у вигляді порошку.

Для отримання пушонки на 1 м вапна беруть 600 - 700 л води. При гасінні 1 м вапна великою кількістю води отримують вапняне тісто.

Гасіння вапна в пушонки проводять на землі, покритій дерев'яними щитами. За ним розсипають кіпелку шаром 10-15 см і поливають водою з лійки.

Гасіння вапна в тісто проводять у гасільном ящику розміром 2х1 (1,5) х0, 4 (0,5) м з закриваються отвором, що звернені в Творильня яму глибиною 1,5 - 2 м.

Гашене вапно буває бистрогасящейся (з початком гасіння не більше 8 хв), среднегасящейся (не більше 25 хв) і медленногасящейся (понад 25 хв).

Істотні недоліки чистого вапна - її нездатність твердіти у присутності вологи і низька водостійкість.

55. Загальна характеристика принципів утворення шлаколужних в'яжучих. Особливості продуктів гідратації

Шлаколужні в'яжучі - це гідравлічні в'яжучі речовини, одержувані подрібненням гранульованих шлаків спільно з лужними компонентами або затвором мелених шлаків розчинами сполук лужних металів (натрію або калію), що дають лужну реакцію. Шлаколужні в'яжучі запропоновані і досліджені під керу-вом В.Д. Глухівського в Київському національному університеті будівництва і архітектури. Для отримання шлаколужних в'яжучих застосовують гранульовані шлаки - доменні, електротермофосфорні, кольорової металургії. Необхідна умова активності шлаків - це наявність склоподібної фази, здатної взаємодіяти з лугами. Тонкість помелу повинна відповідати питомої поверхні не менше 3000 см ² / г. В якості лужного компоненту застосовують каустичну і кальциновану соду, поташ, розчинна силікат натрію і ін Зазвичай використовують також попутні продукти промисловості: плав лугів (содове виробництво); содощелочной плав (виробництво капролактаму); содопоташную суміш (виробництво глинозему); цементний пил і т. п. Використання щелочесодержащіх відходів дозволяє отримувати значні обсяги шлаколужних в'яжучих. Оптимальний вміст лужних сполук у в'яжучому в перерахунку на Na ₂ 0 становить 2-5% маси шлаку. Для шлаків з модулем основності (М0) більше одиниці можуть застосовуватися всі лужні сполуки або їх суміші, що дають у воді лужну реакцію, для шлаків з М0 <1 тільки їдкі луги та лужні силікати з модулем 0,5-2, несілікатние солі слабких кислот і їх суміші можуть бути використані тільки в умовах тепловологісної обробки. Висока активність сполук лужних металів, порівняно з сполуками кальцію, дає можливість отримати швидкотверднучі, високоміцні в'яжучі. Наявність лугів інтенсифікує руйнування і гидролитическое розчинення шлакового скла, освіта лужних гідроалюмосілікатов і створення середовища, що сприяє утворенню і високої стійкості низько <есновних кальцієвих гідросилікатів. Мала розчинність новоутворень, стабільність структури в часі є вирішальними умовами довговічності шлаколужних каменю. Початок схоплювання цих в'яжучих не раніше 30 хв, а кінець - не пізніше 12 год від початку замішування. За межею міцності при стисненні через 28 діб шлаколужні в'яжучі підрозділяють на марки від М300 до М1200. Для прискорення набору міцності і зменшення деформативності у в'язке вводять добавку цементного клінкеру (2-6%, мас). Межа міцності при стисненні швидкотверднучого шлаколужних в'яжучого у віці 3 діб для марок М400 і М500 становить не менше 50% марочної міцності, а для марок М600-М1200 - не менше 30 МПа. Шлаколужні в'яжучі сприйнятливі до дії тепловлаж-ностно обробки. При температурі пропарювання 80-90 ° С цикл обробки може бути скорочений до 6-7 год, активна частина режиму становить 3-4 ч. Можна значно знизити і максимальну температуру пропарювання, а також використовувати ступінчасті і пікові режими обробки. Контракція шлаколужних в'яжучих у 4-5 разів менше, ніж у портландцементу, внаслідок чого вони мають більш низьку пористість, що забезпечує їх високу водонепроникність, морозостійкість, відносно низькі показники усадки і повзучості. Незважаючи на інтенсивне зростання міцності в ранні терміни твердіння, тепловиділення у них невисоко (в 1,5-2,5 рази менше, ніж у портландцементу). Шлаколужні в'яжучі володіють високою корозійною стійкістю і біостійкістю. Лужні компоненти виконують роль протиморозних добавок, тому в'яжучі інтенсивно твердіють при негативних температурах.

Дослідженнями В.Д. Глухівського, П.В. Кривенко, Є.К. Пушкарьової, Р.Ф. Рунова та ін розроблено ряд спеціальних шлаколужних в'яжучих: високоміцних, швидкотверднучих, безусадочних, корозійностійких, жаростійких, тампонажних. Економічна ефективність їх висока. Питомі капіталовкладення на виробництво цих в'яжучих в 2-3 рази менше, ніж при виробництві портландцементу, тому що відсутні фондо-, капітало- матеріаломісткі технологічні операції: не потрібні розробка родовищ, підготовка сировини, дроблення, випалення і ін. Наприклад, порівнюючи витрати на виробництво шлаколужних в'яжучих марок М600-М1200 і портландцементу марки М600, побачимо, що їх собівартість нижча у 1,7-2,9 рази, питома витрата умовного палива в 3-5, електроенергії - в 2, наведені витрати - в 2 - 2, 5 рази менше, ніж при виробництві портландцементу.

Процеси гідратації:

- NaOH + SiO₂ => Na₂O* SiO_2*nH₂O

- Ca(OH)₂+ SiO₂=> CaO* SiO_2* nH₂O + Na₂O* Al₂O₂*2 SiO₂*nH₂O+NaOH

- NaOH+Al₂O₂=>Na₂O* Al₂O_2* nH₂O

В продуктах гідратації шлаколужного цементу відсутній гідроксид Са, а основні властивості визначає лужній алюмосилікат, як аналог природніх матеріалів. Зразки встановлюють у воду на 3 добу. Цемент ранньої міцності і стандартної міцності :

- Рання (на 2 добу) 30МПа - мета силікат

- Висока корозійна стійкість.

56. Штучні пуцоланові добавки в портландцемент: види, участь в твердненні

Пуцоланові цементи одержують спільним помелом клінкеру, двоводного гіпсу (3-5%) та активної мінеральної добавки (21...55%).

Добавки штучного походження представлені кислими золами і паливними шлаками. Паливні золи і шлаки є мінеральними відходами спалювання кам'яного і бурого вугілля, сланців, торфу, що переважно представлені склокристалічними алюмосилікатного складу. Шлаки - це спечені відходи з розміром зерен понад 0,3...0,5 мм. Дисперсні матеріали з частинками, меншими за 0,3 мм, називають золами. Зола-винесення утворюється під час спалювання пиловидного палива й уловлюється електрофільтрами. Вона відрізняється високою дисперсністю і може бути застосована без додаткового помелу.

Тверднення пуцоланового цементу відбувається внаслідок процесів гідратації мінералів цементного клінкеру і взаємодії новоутворень з активними компонентами добавок. Склад новоутворень залежить від виду використаної пуцоланової добавки: замість високоосновних гідросилікатів типу С₂SН₂ утворюються низькоосновні типу СSН (І), а також синтезуються гідроалюмінати кальцію С4АН13), гідрогеленіт (С₂АSН₈) або гідрогранати (при обробці гарячою порою).

57. Якість будівельного вапна. Причина змін за часом

Будівельну вапно отримують випаленням кальцієвих та магнезіальних карбонатних порід. Про якість вапна свідчить високий вміст в ній СаО і MgO. Зміст чистих оксидів у загальній кількості вапна називають її активністю. Недопал і перепалу вапна в печі знижують її якість. Особливо небезпечний перепалу: осклованих вапно повільно гаситься і, збільшуючись в обсязі, може викликати тріщини у виробах.

За умовами тверднення будівельну вапно ділять на повітряну, що забезпечує тверднення будівельних розчинів і збереження ними міцності в повітряно-сухих умовах, і на гідравлічну, що забезпечує тверднення будівельних розчинів і збереження ними міцності як на повітрі, так і у вологих умовах. За складом вапно ділять на Грудкове та порошкоподібні.

Повітряну вапно в свою чергу ділять на негашене і гашену, або гідратну. Залежно від вмісту в ній оксидів кальцію і магнію повітряну вапно поділяють на кальцієву (не більше 5%), магнезіальних (від 5 до 20%) і доломітове (від 20 до 40%). Залежно від активності та вмісту непогашених зерен повітряну негашене вапно випускають трьох сортів, гашену - двох.

Повітряне вапно використовується для приготування з-вестково-піщаних і змішаних будівельних розчинів. Гасіння вапна відбувається при обробці негашеним грудкового кальцієвої, магнезіальні чи доломітового вапна водою. Цей процес супроводжується виділенням великої кількості теплоти та інтенсивним пароутворення. Негашене вапно Грудкове називають кіпелкой. Для гасіння вапна застосовують ізвестега-сітельние барабани або лопатеві гідратори.

У залежності від часу гасіння негашене вапно ділять на бистрогасящуюся - не більше 8 хв, середовищ-негасящуюся - не більше 25 мін і медленногасящуюся - більше 25 хв. Залежно від кількості води, взятої для гасіння, отримують гідратну вапно (пушонки), вапняне тісто або вапняне молоко.

58. Сировинна база шлаколужних в'яжучих. Класифікація цих в'яжучих

Шлаколужні в'яжучі складаються з тонкоподрібненого гранульованого шлаку (питома поверхня ? 3000 см І / г) і лужного компонента - сполук лужних металів натрію або калію.

Для отримання шлаколужного в'яжучого прийнятні гранульовані шлаки з різним мінералогічним складом. Вирішальною умовою їх активності є вміст склоподібної фази, здатної взаємодіяти з лугами.

Властивості шлаколужного в'яжучого залежать від виду, мінералогічного складу шлаку, тонкощі його помелу, виду і концентрації його розчину лужного компонента. При питомої поверхні шлаку 3000... 3500 см І / г кількість води для утворення тіста нормальної густоти складає 20... 30% маси в'яжучого. Міцність шлаколужних в'яжучого при випробуванні зразків з тіста нормальної густоти складає 30... 150 МПа. Для них характерний інтенсивний ріст міцності як протягом першого місяця, так і в наступні терміни твердіння. Так, якщо міцність портландцементу через 3 міс. тверднення в оптимальних умовах перевищує марочну приблизно в 1,2 рази, то шлаколужного в'яжучого в 1,5 рази. При тепловлажностной обробці процес твердіння прискорюється також інтенсивніше, ніж при твердінні портландцементу. При звичайних режимах пропарювання, прийнятих в технології збірного залізобетону, протягом 28 діб. досягається 90... 120% марочної міцності.

Лужні компоненти, що входять до складу в'яжучого, виконують роль противоморозной добавки, тому шлаколужні в'яжучі досить інтенсивно твердіють при негативних температурах.

3Позитивні та негативні властивості полімервміщуючих в'яжучих

59. Причини усадки та набухання цементного каменя. Як впливає мінералогічний склад на ці процеси?

Усадка - це природна властивість цементного каменю, що виражається в зменшенні його об'єму і маси. При первинній втраті вологи цементним зразком незворотні деформації усадки складають 30-50% від загальної усадки. При подальшому змінному зволоженні і висиханні спостерігаються оборотні знакозмінні деформації усадки-набухання. При усадці в межах до 0,2-0,6% в цементному камені немає видимих тріщин, при великих деформаціях спостерігаються характерні усадочні тріщини, які свідчать про тріщи але нестійкості цементного каменю.

Усадку цементного каменю пов'язують з наступними явищами: за відносної вологості 45-90% переважають викликають усадку напруги, пов'язані з випаровуванням води з капілярів певного розміру, при відносній вологості менше 20% і видалення адсорбованої води переважає ефект поверхневого стиснення твердої фази. Іншою складовою усадки при висиханні цементного каменю є порушення іон-дипольної взаємодії при видаленні молекул води як з простору між частинками, так і втрата межслоевой води CSH гелем.

Основні фактори, що впливають на величину усадки цементносодержащіх матеріалів при висиханні, наступні:

підвищена кількість цементу в розчинах і бетонах;

усадка більшою мірою проявляється при твердінні та службі виробів в умовах підвищених температур і низької відносної вологості;

Набухання

Це збільшення об'єму глиняної маси під час взаємодії з водою.В основі набухання лежить дія адсорбційних,осмотичних і капілярних сил,що визначають напругу,з якою вода утримується в структурованій фазі

На усадочні деформації цементного каменю і бетону значно впливає їх карбонізація під дією С02, присутнього в повітрі в кількості близько 0,03%. Карбонізація призводить спочатку до переходу Са (ОН) 2 в СаСОз, а потім до розкладання гідросилікатів, гідроалюмінатов і гідроферритами кальцію з утворенням карбонату кальцію і водних оксидів кремнію, алюмінію і заліза.

Карбонізація йде лише при певній вологості цементного каменю і бетону. Повне водонасичення припиняє практично карбонізації. Таке ж явище настає при рівноважної вологості цементного каменю, що відповідає відносній вологості повітря 30-40% і менше.

Карбонізація значно впливає на склад, структуру та обсяг цементного каменю. При утворенні в ньому карбонату кальцію з Са (ОН) 2 та С02 обсяг каменю мав би збільшитися

60. Фізико-хімічні процеси при гідротації та твердненні шлаколужних в'яжучих

Фізико-хімічні процеси при твердінні цих в'яжучих: R2О-RO-R2О3 SiО2, де R2О - лужні оксиди Li2О, Na2О, K2О, Cs2О, Rb2О; RO - лужноземельні оксиди CaO, SrO, BaO; R2О3 - амфотерні оксиди A12О3, Fe2О3, Cr2О3 і т. д.

Продуктами їх гідратації є кристалічні тверді розчини гідратів лужних алюмосилікатів і низькоосновних силікатів кальцію, менш розчинних (О, О35-0, 05г на 1 л) і більш стійких, ніж високоосновні новоутворення (0,5-1,3 г на 1 л), характерні для портландцементного каменю і головним чином визначають властивості бетонів на їх основі.

Окремим випадком таких в'яжучих є шлаколужні, в яких співвідношення між оксидами знаходиться в межах, що забезпечують в процесі твердіння синтез гідратних новоутворень у вигляді лужних алюмосилікатів типу (0,8-1,0) R2O · Al2O3 · 4SiO2 · nH2O і лужноземельних силікатів типу (0,8-1,5) CaO · SiO2 · mH2O. Вони являють собою як би суміш двох типів в'яжучих речовин - лужних алюмосилікатних і лужноземельних силікатних.

61. Наведіть приклади використання промислових відходів України при виробництві в'яжучих

Промислові відходи дозволяють зменшити матеріаломісткість виробництва заповнювачів, поліпшити якість і зменшити собівартість продукції. При їх використанні враховується район створення відходів або родовищ місцевих матеріалів, вид, обсяг, якісні показники, доступність видобутку, стан транспортних комунікацій і їх протяжність, наявність вантажно-розвантажувального та іншого обладнання для первинної переробки, збагачення та фракціонування матеріалів і т.п.

В Україну і за кордоном золи, шлаки і золошлакові суміші від спалювання бурого і кам'яного вугілля, антрациту і горючих сланців використовуються в основному як добавки до бетонів і у виробництві пористих заповнювачів.

Одним з напрямків збільшення масштабів утилізації відходів ТЕС є використання золи замість частки цементу і піску. На підприємствах будіндустрії Дніпропетровської та Запорізької областей золу ТЕС вводять в бетон в поєднанні зі шлаками, які забезпечує можливість зниження витрат щебеню та цементу на 10-12%. Бетони з використанням золи-винесення ТЕС застосовуються як для збірних, так і для монолітних конструкцій.

62. Причини хімічної корозії цементного каменю. Порівняйте за цим показником Порівняйте за цим показником портландцемент та пуцолановий портландцемент. Загальні засоби підвищення корозійної стійкості цементного каменя

Бетонні і залізобетонні конструкції повинні характеризуватися не тільки механічною міцністю і стійкістю під дією робочих навантажень, але і належної довговічністю (стійкістю) під руйнуючим (агресивним) впливом різноманітних зовнішніх хімічних і фізичних факторів.

У будинках і спорудах бетони можуть піддаватися негативному впливу, в першу чергу, води та водних розчинів різних речовин, у тому числі і газів, що викликають хімічну корозію; різних неорганічних і органічних речовин в рідкому і газоподібному стані (хімічна корозія)

Кислотна корозія виникає під дією різних неорганічних і органічних кислот, що вступають в хімічну взаємодію з гідроксидом кальцію, а також з іншими сполуками цементного каменю.

вуглекисла корозія розвивається при дії на цементний камінь і бетон води, що містить вуглекислий газ СО

Сульфоалюмінатная корозія є наслідком взаємодії гіпсу з високоосновних алюминатами кальцію, що містяться в цементному камені, за схемою

ЗСАТ - А1203 * 6H20 + 3CaS04 + 25Н20 = ЗСАТ-А1203-.3CaS04-31H20.

Методи захисту цементного каменю від корозії різноманітні, але всі вони можуть бути зведені в наступні групи:

- Вибір належного цементу;

- Виготовлення особливо щільного бетону;

- Застосування захисних покриттів і облицювань, практично виключають вплив агресивного середовища на бетон.

2. Різновиди шлаколужних в'яжучих, обумовлені характером сировини

Лужна активізація гранульованих доменних шлаків може досягатися не тільки введенням в них вапна, а й добавкою лугів (NaOH і КОИ), а також лужних солей слабких кислот (сода, поташ, рідке скло).

можливість отримання шлакощелочіих бетонів високої міцності на основі основних і кислих доменних шлаків. При цьому з'ясувалося, що чим вище їх основность, тим краще міцнісні та інші характеристики бетонів. Використання як активизаторов їдких лугів економічно недоцільно, що зумовило застосування на практиці соди, содових і содово-поташних відходів деяких галузей промисловості, а також рідкого скла.

Основний компонент цих в'яжучих - гранульований доменний шлак використовують у вигляді тонкоподрібненого порошку, подібного цементу. Луги вводять у вигляді водних розчинів в бетонні суміші безпосередньо при їх виготовленні. Розчинне скло доцільно застосовувати з підвищеним модулем п, рівним відношенню числа молекул кремнезему до молекул R20.

3Обґрунтувати вибір в'яжучого для будівництва підземної частини житлового будинку якщо відомо про високий рівень ґрунтових вод

63. Порівняйте способи виробництва портландцементів за їх позитивними ознаками і негативними

Портландцемент - гідравлічне в'язка речовина, що отримується шляхомспільного тонкого подрібнення портландцементного клінкеру, гіпсу тадеяких добавок. Виробництво складається з двох основнихтехнологічних процесів: одержання клінкеру і його помел звідповідними добавками. Перший процес найбільш енергоємний івідповідальний, тому що від якості клінкеру залежать основні властивостіцементу.

Існує декілька способів виробництва портландцементу:

. сухий

. мокрий

. напівсухий

. комбінований

Вибір способу виробництва залежить від особливостей приготуваннясировинної суміші. Сухий спосіб передбачає приготування сировинної сумішіз попередньо висушених тонкомолоті компонентів і випалювання їх упорошкоподібному стані. При мокрому способі тонке подрібнення ігомогенізацію суміші здійснюють у водному середовищі. Отримана воднасуспензія - шлам направляється на випал. Напівсухий спосіб пов'язаний зодержанням гранул з сировинної суміші, які потім надходять на випалювання.

Комбінований спосіб включає операцію приготування сировинної муки помокрому способу з наступним зневоднюванням її на фільтрах. На випалнадходить напівсуха маса.

Але напівсухий і комбінований спосіб застосовуються досить рідко,тому основними можна назвати сухий і мокрий способи. Мокрий спосібзалучає простотою подрібнення сировинних матеріалів та їх гомогенізації.

Крім того, він забезпечує найкращі саеітарно-гігієнічні умови роботиобслуговуючого персоналу і, незважаючи на те, що цей спосіб відрізняєтьсявеликою енергоємністю, він отримав найбільше поширення.

64. Наведіть конкретні приклади розробок ресурсозберігаючих технологій у виробництві в'яжучих

Лужні цементи - гідравлічні в'яжучі у вигляді тонкодисперсних сумішей, або окремих речовин(твердої та рідкої фази) в складі 2-ох базових компонентів: алюмосилікату аморфної нестабільної кристалічної с-ри(твердий компонент); сполук лужних металів, твердих або рідких.

Лужним в'яжучим являється рідке скло. Як кремнеземисті матеріали застосовують кварцові піски, кварц, пиловидний кристалічний кремнезем, природний та штучний аморфний кремнезем, як лужні - соду, поташ, сульфат натрію, їдкий натрій та їдкий калій. Усі способи виробництва розчинного скла поділяють на сухі і мокрі. Сухі способи ґрунтуються на плавленні сировинної шихти при високій температурі з наступним її охолодженням і розчиненням. Розплав лужного силікату під час охолодження на повітрі застигає і перетворюється на твердий моноліт - силікат-брилу. Під час охолодження в холодній протічній воді утворюється дрібнозернистий продукт - гранулят. Його здатність розчинятися з утворенням розчину лужного силікату різної концентрації й стала причиною того, що таке скло назване «розчинним». Серед сухих способів виробництва розчинного скла найпоширенішими є карбонатний і сульфатний. Карбонатний спосіб ґрунтується на взаємодії при високих температурах карбонатів натрію і калію з кремнеземом: на

,

а сульфатний - на взаємодії сульфату натрію з кремнеземом при наявності вугілля: . Вугілля вводять у шихту для відновлення сульфату натрію в сульфіт, який повніше реагує з кремнеземом. Вріння силікат-брили за сульфатним способом складніше, ніж за карбонатним.

65. Технологія мокрого способу виробництва портландцементу

При мокрому способі тонке подрібнення і гомогенізацію суміші здійснюють у водному середовищі. Отримана водна суспензія - шлам, направляється на випалювання. Мокрий спосібзалучає простотою подрібнення сировинних матеріалів та їх гомогенізації.

...