Виробництво в'яжучих речовин

Крім того, він забезпечує найкращі санітарно-гігієнічні умови роботи обслуговуючого персоналу і незважаючи на те, що цей спосіб відрізняється великою енергоємністю, він отримав найбільше поширення. Для виробництва портландцементу в якості сировинних матеріалів застосовують головним чином карбонатні та глинисті породи, а також інші природні види сировини і штучні матеріали, й виходила у вигляді промислових відходів. Тверді породи попередньо дроблять в дробарках (двох- або трьохстахдійного дроблення) до розмірів шматків 8-10 мм. М'які породи (глину і крейда) подрібнюють в дробарках до шматків розміром 100 мм, а потім розпускають в глинобовтавках. Випалюють сировинну суміш (шлам) в обертових печах. Паливо у вигляді газу або кам'яновугільного пилу вдувається в піч з нижнього кінця. Димові гази з температурою 150-200 ° С видаляються з боку верхнього кінця. За характером процесів температурні зони в печі називають: 1 - до 200° С -випаровування (сушіння шламу); 2 - 200 -800° С - підігріву; 3 - 800-1000° С - декарбонаціі; 4 - 1000-1300° С - екзотермічної реакції; 5 - 1300-1450-1300° С - спікання; 6 - 1300-1000° С - охолодження.

2. Наведіть конкретні приклади вирішення екологічних проблем при виробництві в'яжучих

3. В'яжучі автоклавного тверднення: різновиди, властивості

В'яжучі автоклавного твердіння - це речовини, здатні тверднути й давати міцний цементний камінь у автоклавах при підвищених температурі, тиску та вологості. До таких в'яжучих належать вапняно-кремнеземисті, вапняно-зольні, вапняно-шлакові в'яжучі, нефеліновий цемент.

Штучні кам'яні матеріали з сумішей повітряного вапна й кварцового піску, повільно тверднучи в природних умовах, набувають невисокої міцності, яка зберігається в часі лише на повітрі.

При затвердінні вапняно-піщаних сумішей в умовах автоклавної обробки (запарювання в умовах насиченої водяної пари та підвищення температури й тиску) одержують досить міцні водостійкі та довговічні силікатні вироби:

· силікатні, виготовлювані з сировинної суміші, що містить вапно (гашену чи мелену кипілку) і кварцовий пісок, які утворюють силікати кальцію в процесі автоклавної обробки;

· шлакові, виготовлювані з використанням металургійних чи паливних шлаків як кремнеземистого компонента;

· зольні, виготовлювані з застосуванням золи від спалювання вугілля, сланців, торфу;

· в'яжучі, виготовлювані з використанням відходів хімічної (нефеліновий шлам тощо) та гірничодобувної промисловості.

В'яжучі автоклавного твердіння застосовують для виготовлення пористих матеріалів (газосилікату, піносилікату), використовуваних для теплоізоляції елементів зовнішніх стін і покриттів будівель, а також щільних - для конструкційних елементів.

66. Ангідритові в'яжучі речовини та високовипалюваний гіпс: принципи отримання, властивості, застосування

Ангідритове в'яжуче - це продукт тонкого помелу нерозчинного ангідриту з добавками-каталізаторами. Основними технологічними операціями добування ангідритового в'яжучого є подрібнення гіпсового каменю, випалювання і помел ангідриту з активізаторами. Як правило випалювання проводять у шахтних печах з виносними топками. Температура випалювання повинна бути в межах 600-750. При вищій температурі у випаленому гіпсі з'являється вільне вапно і показники міцності цементу дещо знижуються. Тривалість перебування матеріалу в зоні максимальних температур 3-4 години. Перед помелом випалений ангідрит подрібнюють у молоткових дробарках. Каталізатори-солі підсушують. Сумісний помел виконують у коротких кульових млинах.

Щільність дорівнює 2,8 - 2,9 г/, середня щільність у нещільному стані 850-1100, а в ущільненому 1200-1500 кг/. Водопотреба його значно нижча за водо потребу будівельного гіпсу і становить у тісті нормальної густоти 30-35%. Початок тужавіння ангідритового в'яжучого повинен наступати не раніше 30 хвилин, а кінець не пізніше 24 годин з моменту замішування. Звичайно початок тужавіння наступає через40-80хв, а кінець - через 2-12 год. Воно має достатню пластичність і застосовується у сумішах з піском, спученим перлітом, або іншими заповнювачами у співвідношенні 1:1; 1:2; 1:3. Порівняно з будівельним гіпсом воно має вищу водостійкість, що пояснюється наявністю не гідратованого ангідриту і підвищеною щільністю. Під час тверднення дає невелику усадку. Найсприятливішими умовами є початкове зволоження, а потім сухе зберігання.

Застосовують для безшовних підлог, підготовок під лінолеум, для приготування розчинів, виготовлення так званих тепло бетонних виробів, тобто виробів з легких бетонів на ангідритовому в'яжучому з використанням штучних і природніх заповнювачів(туфів, деревної стружки), також для добування штучного мармуру.

Високовипалюваний гіпс (естрихгіпс) добувають випалюванням природного гіпсового каменю при температурі

800-1000 з наступним його помелом. При цьому гіпс майже повністю зневоднюється, а деяка кількість розкладається, утворюючи вільний CaO, який є каталізатором тверднення. Температура випалювання залежить від чистоти, фізичних властивостей сировини і складу домішок. Тужавіє і твердне естрихгіпс у процесі перетворення безводного гіпсу на двогідрат. Естрихгіпс тужавіє повільніше, ніж ангідритовий цемент. Початок тужавіння наступає не раніше ніж через 2 год після замішування, кінець - через 16-36год.

Водопотреба - 28-32 %, міцність нижча за міцність ангідритового цементу. Має три марки: Г10, Г15, Г20 залежно від границі міцності на стиск у 28-добовому віці зразків із тіста нормальної густоти. Використовується для виготовлення безшовних підлог і підготовок під лінолеум, завдяки підвищеній стійкості проти стирання

67. Залежність міцності портландцементу від мінералогічного складу клінкеру

Про якість клінкеру певною мірою можна судити за даними його хімічного аналізу. Першим за вмістом і значенням є оксид кальцію CaO. Чим більше у цементі його, тим більш високоміцним і швидкотверднучим він буде. Кремнезем - зв'язує CaO у силікати, здатні до гідравлічного тверднення. Збільшення його вмісту у клінкері призводить до сповільнення тужавіння і тверднення, але цементи з підвищеним вмістом мають високу міцність в пізні строки тверднення. Оксид магнію MgO - небажана домішка у клінкері. Оскільки клінкер випалюється при 1450, значна кількість MgO при звичайному хімічному складі клінкеру одержується у вигляді намертво випаленого периклазу, який гідратується в уже затверділому цементі, викликаючи зниження міцності і навіть руйнування його. Оксид титану при добавлянні в сировинну суміш до 4%, сприяє підвищенню міцності, при цьому заміщує еквівалентну кількість кремнезему. Оксид хрому збільшує швидкість тверднення в початкові строки, в кількості 1-2% - сповільнює інтенсивність зростання міцності. Оксид фосфору , при вмісті 0,1-0,3 % є легуючою добавкою, яка збільшує міцність цементу у ранні строки тверднення.

3. Полімерні в'яжучі для спеціальних будівельних розчинів

Полімерцементні бетони - матеріали, що виготовляються з мінерального в'яжучого, полімера і наповнювачів. Їх добувають: введенням до складу бетону при змішуванні водних дисперсій полімерів(полівінілацетату, натурального і синтетичного канчуків); добавлянням у воду замішуванням мономерів і полімерів (фурилового спирту, карбамідних смол, полівінілового спирту, спеціальних видів фенол формальдегідних та епоксидних смол) із наступним переведенням їх у нерозчинний стан у бетоні нагріванням або отвердниками.

Полімербетони - це матеріали на основі органічного полімерного зв'язуючого і наповнювачів. Зв'язуючими є термореактивні смоли(фенолформальдегідні, фуранові, поліефірні, епоксидні, тощо), які при добавлянні отвердника переходять у твердий стан. Наповнювачі добирають залежно від призначення полімер бетону.

Полімерцементні бетони і полімер бетони найдоцільніше використовувати при будівництві хімічних, гірничо-металургійних, нафтопереробних, харчових та інших підприємств, де конструкції піддаються постійному агресивному впливу і де звичайні бетон і сталь не можна ефективно застосовувати. Високі показники статичної і динамічної міцності, зносостійкості, і хімічної стійкості полімер бетонів дають змогу використовувати їх при влаштуванні хімічно стійких підлог, місткостей і трубопроводів для зберігання і транспортування агресивних і біологічно активних рідин, при будівництві каналізаційних систем, у протикорозійних роботах.

66. Каустичний магнезит: склад, фізико-хімічні основи тверднення, властивості, використання

Магнезит . Колір магнезиту білий із жовтим або сіруватим відтінком, іноді сніжно-білий. Твердість магнезиту 4,0 - 4,5, цільність - 2,9 - 3,1 г/. Поклади кристалічного утворилися гідротермальним шляхом.

При замішуванні MgO водою реакція розпочинається не миттєво, а через деякий час. Через 3-4 год температура досягає максимуму, розпочинається кипіння води, яка ще не встигла вступити в реакцію, гідратація припиняється, а саме тісто розтріскується, Міцність виробів, що отримуються, невелика, і тому магнезіальні в'яжучі, замішані водою, не дістали поширення. Якщо ж MgO замішувати не водою, а розчинами солей, міцність на розтягування затверділого каменю досягає10 МПа і більше. Найбільш поширені магнезіальні цементи, замішані хлоридом магнію. Тверднення каустичного магнезиту відбувається так: під час гідратації на першому етапі при наявності утворюється гідроксохлорид магнію, що має склад

,

який з часом розщеплюється на

і .

У затверділому каустичному магнезиті рентгенофазовим аналізом встановлена наявність

і .

кристалізується у вигляді волокон і надає матеріалу підвищену міцність на згин. На основі каустичного магнезиту можна також добути так званий селевий цемент. Каустичний магнезит - швидкотверднуче в'яжуче. Початок тужавіння наступає не раніше ніж через 20 хвилин, а кінець - не пізніше ніж через 6 годин від початку замішування. Середня цільність каустичного магнезиту в нещільному стані дорівнює 700 - 850 кг/.

Магнезіальні в'яжучі мають дуже високу адгезію не тільки до мінеральних, але й до органічних заповнювачів. Вони утворюють якісні розчини із стружками, тирсою та іншими відходами деревообробної промисловості. У зв'язку з відносно pH магнезіального цементу, що твердне, та його високою щільністю органічні заповнювачі в ньому не гниють. Застосовується каустичний магнезит також і для виготовлення фіброліту, тобто матеріалу, в якому як заповнювач використовується довговолокниста деревна маса. На основі магнезіальних в'яжучих виготовляють також теплоізоляційні піно- і газоматеріали. Магнезіальні в'яжучі можна застосовувати для штукатурних робіт, використовуючи як заповнювач пісок.

Размещено на Allbest.ru