Портландцемент

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЧЕРНІГІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Навчально-науковий інститут технології

Інженерно-будівельний факультет

Кафедра промислового і цивільного будівництва

РЕФЕРАТ

З дисципліни «Будівельне матеріалознавство»

На тему : «Портландцемент»

Виконала: студентка 2 курсу,

Групи ПЦ-151

Леоненко Катерина Денисівна

Перевірив: Гетта В.Г.

Чернігів 2016



ЗМІСТ

портландцемент виробництво сировинний клінкер

1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

2. ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА ВИРОБНИЦТВА

3. ВИПАЛ СИРОВИННОЇ СУМІШІ ТА ОТРИМАННЯ КЛІНКЕРУ

4. ВЛАСТИВОСТІ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТУ

5. СИРОВИННІ МАТЕРІАЛИ І ПАЛИВО

6. МАРКИ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТУ

7. ВИДИ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТУ

8. ЗАСТОСУВАННЯ

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ



1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Портландцемент - гідравлічне в'язка речовина, що отримується шляхом спільного тонкого подрібнення клінкеру (це продукт випалу до повного спікання сировинної суміші) і гіпсу, іноді і з застосуванням мінеральних активних добавок, у кількості не більше 20%.

Крім звичайного портландцементу випускають гідрофобний, пластифікований, сульфатостійкий, білий, кольоровий, шлакопортландцемент, тампонажні портландцементи та ін

Портландцемент є найважливішим представником гідравлічних в'яжучих речовин.

Винахід портландцементу пов'язують з іменами Джозефа Аспдін та Єгора Герасимовича Челієв. Каменяр з англійського міста Лідса Джозеф Аспдін отримав у грудні 1824 Патент на виготовлення в'яжучого речовини шляхом випалу суміші винищити з глиною. За схожість за кольором з природним каменем з каменоломень поблизу міста Портленда він назвав це в'яжучий портландцемент. Однак Аспдін не доводив суміш до спікання, що є основною умовою отримання портландцементного клінкеру.

Клінкер - це спечена сировинна суміш у вигляді зерен розмірами до 40 мм. Для регулювання термінів тужавлення додають гіпс у кількості 1,5…3,5% в перерахунку на SO₃ , з активними мінеральними добавками (до 15%) чи без них.

Хімічний склад цементного клінкеру: CaO - 63…67%, SiO₂ - 21…24%, Al₂O₃ - 4…7%, Fe₂O₃ - 2…5%. MgO, K₂O, Na₂O - ці оксиди негативно впливають на якість матеріалу.

2. ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА ВИРОБНИЦТВА

Видобуток сировини є однією з важливих щаблів у виробництві цементу.

Сировиною для виробництва портландцементу служать гірські породи - нерудні корисні копалини, а саме шар вапняку зеленувато-жовтого кольору. Родовища сировини цементної промисловості найчастіше розробляють відкритим способом, при якому видобуток ведеться безпосередньо з земної поверхні.

Після видобутку сировину транспортують на завод-виробник різними способами доставки, які визначаються властивостями сировини, рельєфом місцевості, відстанню від кар'єру до заводу і техніко-економічними показниками для різних видів транспорту. Існують наступні способи транспортування: ж/д, за допомогою автотранспорту, повітряно-канатних доріг, конвейєрно-стрічковими транспортерами, а також за допомогою водного транспорту.

Далі, здобута і доставлена сировина піддається дробленню. Кінцева тонкість дроблення визначається крупністю живлення млина. Після перерахованих операцій готують сировинну суміш. Сировинна суміш являє собою суміш вапняку, в кількості 75-78% і глин (глинистих сланців, суглинків), в кількості 22-25%.

Найжливішими технологічними операціями при виробництві портландцементу є:

а) видобуток матеріалу і приготування сировинної суміші;

б) перетворення її шляхом сильного випалювання в клінкер;

в) помел клінкеру в тонкий порошок з невеликою кількістю деяких добавок

Сировинну суміш готують "мокрим", "сухим" або комбінованим способом.

Мокрий спосіб виробництва (мал. 1). При мокрому способі виробництва сировинні матеріали подрібнюють і сировинну суміш змішують з водою. Отримана сметано подібна маса - сировинний шлам - містить 32-45% води.

Малюнок 1: Технологічна схема виробництва по мокрому способу: 1 - приймальний бункер для вапняку; 2 - дробарка для вапняку, 3 - вагонетка з глиною, 4 - дозатор для води; 5 - басейн-базіка; 6 - сировинна млин; 7 - шламбассейн; 8 - обертова піч; 9 - форсунка подачі палива; 10 - склад клінкеру; 11 - склад гіпсового каменю; 12 - дробарка для гіпсового каменю; 13 - кульова млин; 14 - силоси для цементу; 15-упасовка; 16 - вагони з цементом

Сухий спосіб виробництва раціонально застосовувати при використанні сировини однорідного складу з невеликою вологістю, натуральних мергелів і заміні глини гранульованим доменним шлаком.

При виробництві по сухому способу сировинні матеріали залежно від твердості подрібнюють в дробарках різної конструкції до шматків розміром 20 - 30 мм і, якщо вологість їх перевищує 8%, підсушують в млинах самоподрібнення.

Підсушені матеріали в необхідних співвідношеннях надходять в млин сухого помелу, де відбувається їх сушіння і тонке подрібнення. Розмелене сировинне борошно подається в Гомогенізаціонний силос, над яким розташовані бункера тонкоподрібнених коригувальних добавок. У цих силосах сировинне борошно ретельно перемішується і коригується. З гомогенізаціонного силосів сировинна борошно надходить у витратні силоси і далі в циклони теплообмінники обертової печі. Отриманий клінкер після витримування подрібнюється разом з добавками і надходить у силоси для цементу.

Малюнок 2: Технологічна схема виробництва за сухим способом: 1 - бункер вапняку; 2 - щекова дробарка, 3 - молоткова дробарка, 4 - бункер глини; 5 - валкова дробарка; 6 - об'єднаний склад сировини; 7 - млин, 8 - циклон-осадітель; 9 - проміжний силос; 10 - сепаратор; 11 - млин; 12 - Гомогенізаціонний силос; 13 - запасний силос; 14 - піч з циклонними теплообмінниками; 15 - холодильник; 16 - склад клінкеру і добавок; 17 - млин; 18 - цементний силос.

Комбінований спосіб. Даний спосіб виробництва поєднує в собі два способи і передбачає два різновиди технологій. "Мокрим" способом готують сировинну суміш - шлам. Після чого шлам пропускають через фільтри, осушуючи суміш до 16-18%, а потім відправляють на випалювання. "Сухим" способом готують шлам. Потім додають воду до вологості суміші 10-14% і гранулюють в кульки, які після випалу стають клінкером.



3. ВИПАЛ СИРОВИННОЇ СУМІШІ ТА ОТРИМАННЯ КЛІНКЕРУ

Випал сировинної суміші проводиться при температурі 1 400-1 500 В° C протягом 2-4 годин у довгих обертових (мал. 4) або шахтних (мал. 5) цементообжігательних печах різних систем. Обертові печі дозволяють обпалювати як шлам, так і сировинну борошно; при випалюванні в шахтних печах потрібне попереднє брикетування сировинної суміші, а значить, що її можна готувати лише по сухому способу.

Малюнок 4: Обертова піч для випалу цементного клінкеру 1 - димохід; 2 -шнек, 3 -піч; 4 - холодильник;

Малюнок 5: Шахтна піч для випалу цементного клінкеру: 1 -- завантажувальний пристрій; 2 -- відведення газів; 3 -- фурма; 4 -- виносний горн: 5 -- шлакове вікно; 6 -- штейновий шпур; 7 -- внутрішній горн.

Підвищення температури понад 1 300 В° C призводить до появи в системі - розплаву, який у подальшому полегшує процес спікання і призводить до істотного скорочення (усадки) обсягу, що утворилися шляхом спікання зерен клінкеру.

Спікання сировинних сумішей може здійснюватися в результаті протікання реакцій у твердому стані (спікання у твердій фазі, або твердофазових спікання) і в присутності рідини (рідинне спікання). Зовнішньою ознакою процесу спікання сировинних сумішей є зменшення їх пористості і збільшення щільності.

Потім відбувається процес охолодження клінкеру. Він є однією з найбільш відповідальних стадій виробництва цементу. Залежно від того з якою швидкістю відбувається процес охолодження, мінералогічний склад клінкеру і його кристалічна структура можуть змінюватися:

а) в результаті повільного охолодження розплав повністю кристалізується ("клінкерна рівновага");

б) в результаті дуже швидкого охолодження розплав повністю твердне у вигляді скла.

Залежно від типу холодильної камери печі температура клінкеру після охолодження коливається від 50 до 150 В°С. У млинок бажано подавати клінкер з температурою ,що не перевищує 50 В° С.

Портландцемент отримують шляхом розмелювання клінкеру в тонкий порошок. Для регулювання термінів схоплювання та інтенсивності твердіння до клінкеру додають 3-5% гіпсу. Розмел клінкеру є завершальною операцією отримання портландцементу.

Після досягнення потрібної тонкості помелу, готову продукцію виводять з млина з температурою 80-130 В° С в силосні бочки, де в подальшому цемент охолоджується. Силос є проміжним складом, що забезпечує безперервну роботу заводу при періодичному відвантаженні. Так же період витримування цементу в силосних бочках використовується для визначення лабораторією марки цементу до його упаковки та відвантаження споживачеві.

4. ВЛАСТИВОСТІ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТУ

До основних технічних властивостей портландцементу відносяться:

- справжня щільність

- середня щільність

- тонкість помелу

- терміни схоплювання

- нормальна густина

- рівномірність зміни обсягу цементного тіста

- міцність затверділого цементного розчину.

Справжня щільність цементу знаходиться в межах 3000 ... 3200 кг/м

Щільність в рихлому стані - 900 .. Л300 кг/м3, в ущільненому (слежавшемся) - 1200 ... 1300 кг/м.

Тонкість помелу характеризується залишком на ситі № 08 або питомою поверхнею, перевіреній на спеціальному приладі ПСХ. Згідно ГОСТу через сито № 08 має проходити не менше 85% маси проби, питома поверхня при цьому (поверхня зерен цементу загальною масою 1 г) повинна бути 2500 ... 3000 см2/м.

Нормальна густина цементного тіста залежить від мінералогічного складу цементу і тонкості помелу. Вивчення процесу твердіння цементу показало, що залежно від виду цементу, термінів і умов твердіння він приєднує води 15 ... 25% від своєї маси.

При використанні цементу в розчинах і бетонах расходуемое кількість води значно більше (40 ... 70%), воно, зокрема, залежить і від нормальної густини цементного тіста. Надлишки води з часом випаровуються, залишаючи пори, що погіршує якість цементного каменю, а отже, розчину і бетону.

Терміни схоплювання гідно вимогам ГОСТу початок схоплювання повинен бути не раніше 45 хв; кінець - не пізніше 10 год (нормально - 2 ... 3 год), однак за погодженням із споживачами ці терміни можуть істотно відрізнятися. Про рівномірності зміни об'єму цементного тіста в процесі твердіння судять за характером тріщин на зразках.

5. СИРОВИННІ МАТЕРІАЛИ І ПАЛИВО

При виробництві портландцементу застосовують різноманітні матеріали, одні з яких йдуть безпосередньо на виготовлення клінкера, інші ж у вигляді добавок використовуються при його помелі (гіпс і мінеральні добавки).

Мінералогічний склад клінкеру

Оксиди у клінкері перебувають не у вільному стані, а утворюють силікати, алюмінати, алюмоферити кальцію у вигляді мінералів кристалічної структури. Основні мінерали:

3CaOЧSiO₂ - аліт - трикальцієвий силікат (45…60%),

2CaOЧSiO₂ - беліт - двокальцієвий силікат (15…35%),

3CaOЧAl₂O₃ - целіт - трикальцієвий алюмінат (4…14%),

4CaOЧAl₂O₃ЧFe₂O₃ - чотирикальцієвий алюмоферит (10…18%).

Вміст тих чи інших мінералів визначає властивості портландцементу.

Таблиця 1: Основні мінерали портландцементного клінкеру

Сировинними матеріалами для виробництва клінкеру служать карбонатні гірські породи з високим вмістом вуглекислого кальцію і глинисті породи, що містять кремнезем, глинозем і оксид заліза.

Поряд з матеріалами природного походження цементна промисловість використовує побічні продукти (відходи) різних галузей промисловості, наприклад доменні шлаки, золи, сієніт шлам та ін. Є також досвід комплексного виробництва портландцементу і сірчистого газу з сумішей гіпсу або ангідриту (сірчанокислого кальцію) з глиною.

У виробництві портландцементу найбільш широко використовують вапняки і крейда, а також мергелі.

Середня щільність щільних вапняків досягає 2400 - 2700, а крейдяних порід-1500-2000 кг/м3. Вологість цих матеріалів відповідно 2-6 і 15-30%. Вапняки і крейда містять до 90% і більше вуглекислого кальцію і невеликі кількості кварцового піску, глинистих мінералів і ін.

Хімічний склад цих матеріалів характеризується переважним вмістом оксиду кальцію (до 50% і більше) і ССЬ (до 40% ). Вони містять також невеликі кількості кремнезему, глинозему та ін Зміст MgO більше 3 - 3,5% і сірчаного ангідриду більш 1-1,3% неприпустимо.

При розробці технологічної схеми виробництва портландцементу перш за все враховують хімічний та петрографічний склад, а також фізичні властивості і вологість карбонатних порід.

Отримання портландцементу хорошої якості залежить від вмісту найголовніших оксидів у клінкері, відсоток яких повинен бути в межах:

CaO - 60-68%. SiO2 - 19-25%, оксиду алюмінію 4-8%, оксиду заліза 2-6%.

При вмісті в портландцементі сірчаного ангідриду SO 3більше 3.5% або MgO більше 4.5% спостерігається нерівномірність зміни обсягу. Гідравлічний модуль портландцементу 1.7 - 2.7.

З метою збільшення вмісту в портландцементі того чи іншого оксиду в сировинну суміш вводять коригувальні добавки, тобто речовини, що містять значну кількість того чи іншого оксиду. При помелі клінкеру додають до 5% гіпсу для регулювання термінів схоплювання.

Поліпшення деяких властивостей портландцементу і зниження його вартості можливо шляхом введення до 15% активної мінеральної добавки при подрібненні клінкеру. Портландцемент з активними мінеральними добавками маркують таким чином: ПЦ 500Д15. Без добавок: ПЦ 500Д.

6. МАРКИ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТУ

Марка портландцементу - умовне позначення, що виражає мінімальні вимоги до межі міцності при стиску зразків зі стандартного цементного розчину, виготовлених, тверділи і випробуваних в умовах і в терміни, встановлені нормативною документацією.

Марку портландцементу отримують шляхом округлення в нижчу сторону до цілих значень (400, 500, 550 і 600) міцного ряду в кг/см2, що визначається відповідним стандартом, величин міцності при стисканні зразків - половинок призм розміром 4 Г-- 4 Г-- 16 см, попередньо випробуваних на міцність при згині у віці 28 діб.

Таблиця 2: Марки цементу

Відповідно до ДСТУ, цементи за міцністю при стисненні і середнім значенням нормованої стандартної міцності поділяють на класи 22,5; 32,5; 42,5; 52,5. Ці класи міцності приблизно відповідають маркам 300, 400, 500 і 600 чинного стандарту . Крім меж верхнього і нижнього значень 28 добової міцності при стисненні (міцність при вигині не визначається), для віднесення цементу до певного класу міцності необхідно забезпечити значення ранньої міцності (2-х або 7-й добової). Цементи класу міцності 32,5 і вище можуть випускатися у вигляді швидко-твердіючих цементів

Крім передбачених марок 400, 500, 550 і 600, виробник цементу за технічними умовами може випускати цементи більш низьких (300, 200) або більш високих марок (700 і вище).

7. ВИДИ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТУ

Портландцемент широко використовується в будівництві, виготовленні азбоцементних виробів, нафтогазової промисловості та інших галузях промисловості. Цемент, а так само бетони та розчини, виготовлені на його основі повинні відповідати специфічним вимогам для кожної конкретної області застосування, вимоги ці не тільки різні, але іноді і взаємовиключні. З цієї причини цементні заводи випускають кілька різновидів портландцементу.

Шлакопортландцемент

Отримують тонким подрібненням портландцементного клінкеру (79 - 20%), природного гіпсу (до 5%) і доменного гранульованого шлаку (21 .-. 80%). Доменні шлаки - масові побічні продукти при виплавці чавуну; їх хімічний склад близький складу клінкеру; Самостійно шлаки НЕ твердіють, але в присутності портландцементу і гіпсу вони проявляють в'яжучі властивості.



Таблиця 3: Склад шлакопортландцементу

Проба	Склад ШПЦ, %	Міцність ,МПа
	Клінкер	Шлак	Гіпс	На згиб	На стиск
Прототип	45	53	2	5	36
1	32	65	3	4	25
2	35	62	3	4,4	30
3	40	57	3	4,9	35
4	45	53	2	5,4	40

У порівнянні з портландцементом шлакопортландцемент більш стійкий в м'яких і мінералізованих водах, більш жаростійкий, інтенсивно твердне при тепловій і вологості обробці, але повільно схоплюється і твердне при знижених температурах, менш морозостійкий.

Шлакопортландцемент економічно вигідніше портландцементу.

Шлакопортландцемент застосовують для бетонних і залізобетонних надземних, підземних і підводних конструкцій, для збірних конструкцій з використанням тепло-вологості обробки, для приготування кладок і штукатурних розчинів.

Неприпустимо застосовувати цемент для бетону і розчину, від яких потрібна підвищена морозостійкість, для робіт при знижених температурах без штучного обігріву, а також в суху і жарку погоду без дотримання вологісного режиму твердіння.

Швидкотвердіючий портландцемент (БТЦ)

Відрізняється від звичайного більш інтенсивним набором міцності в перші 3 доби повинен мати через 3 доби твердіння в нормальних умовах межа міцності при стисненні не менше 24,5 МПа. Надалі зростання міцності сповільнюється, і до 28 діб міцність БТЦ така ж, як звичайного портландцементу М400 і 500.

Швидке тверднення БТЦ досягається підвищеним вмістом в клінкері активних мінералів (вміст C3S + C3A становить 60 ... 65%) і більш тонкого помелу цементу (питома поверхня 3500 ... 4000 см2/г).За рівнем будівельно-технічних властивостей швидкотверднучі цементи, крім темпу набору міцності (забезпечення міцності в 2-3 діб.), не відрізняються від пересічних портландцементів тієї ж марки (класу міцності).

До специфічних особливостей таких цементів можна віднести лише їх знижену повітростійкість (атмосферостійкість), обумовлену їх високої питомою поверхнею.

Виробництво цього типу цементів грунтується на забезпеченні більш високої тонкості помелу (у порівнянні з рядовими) цементів, нормуванні речового складу (зміст і вид гідравлічних добавок) та оптимізації мінералогічного складу клінкерів.

Тампонажний цемент

Застосовується в газонафтовидобутку для тампонування свердловин з метою їх ізоляції від напірних і безнапірних грунтових вод. Через специфіку технології тампонування ,цемент тампонажний повинен мати чітко фіксований час початку схоплювання, хорошу рухливість і набір високої міцності за час не більше двох діб.

Таблиця 4: Склад тампонажного цементу

Компонент цементного складу	Вміст ,%
Клінкер	55
Гіпс	5
Трепел	30
Запічний пил	9,5-9,8
Сіль	0,2-0,5

При ізоляції газових і нафтових свердловин тампонажний цемент зачиняють 50% по вазі вмістом води і закачують в стовбур свердловин за допомогою насосів, регулюючи час схоплювання підвищенням/зниженням процентного складу клінкеру і введенням спеціальних присадок (солі лігносульфонових кислот або борну кислоту, рідше казеїн). Портландцемент тампонажний працює із збереженням міцнісних властивостей при температурах від 15 до 50 ° С і часто його використовують для гідроізоляції підземних споруд висотних будинків і споруд.

Глиноземистий цемент (ГЛЦ)

Швидкотвердіюча гідравлічна в'язка речовина, що отримується тонким подрібненням обпаленої до спікання або сплаву сировинної суміші, багатої глиноземом. В якості сировинних матеріалів для отримання глиноземистого цементу використовують вапняк або вапно і породи з високим вмістом глинозему Al 2 O 3, наприклад боксити. Мінералогічний склад глиноземистого цементу характеризується великим вмістом низькоосновних алюмінатів кальцію, головним з яких є однокальціевий алюмінат CaOЧAl 2 O 3.

Застосування глиноземистого цементу обмежене його високою вартістю. Його використовують при термінових ремонтних та аварійних роботах, виробництві робіт в зимових умовах, для бетонних і залізобетонних споруд, що піддаються впливу сильно мінералізованих вод, отримання жаростійких бетонів, а також виготовлення розширюються і безусадочних цементів.

Водонепроникний цемент (ВРЦ)

Являє собою швидкосхоплюючу і швидкотвердіючу гідравлічно в'язку речовину. Цемент характеризується швидким схоплюванням: початок процесу - раніше 4 хв., Кінець не пізніше 10 хв. з моменту замішування.

ВРЦ застосовують для зачеканки і гідроізоляції швів тюбінгів, розтрубних з'єднань, створення гідроізоляційних покриттів, закладення стиків і тріщин в залізобетонних конструкціях і т.д.

Високоміцний портландцемент

Високоміцні портландцементи - цементи на основі портландцементного клінкеру, щоб забезпечити отримання в нормальних умовах тверднення значення межі міцності при стисненні стандартних зразків у віці 28 діб тверднення, що перевищують 50 МПа, що відповідає марці 500 і вище (ГОСТ 10178) або класу міцності 52,5 і вище (ГОСТ 30515).

Така оцінка цементів по міцності досить умовна: вона характеризує тільки потенційну здатність цементу утворювати високоміцний камінь (розчин, бетон). Слід мати на увазі, що пряма залежність міцності розчину та бетону від значення міцності (активності) цементу спостерігається тільки при особливих умовах. Крім активності цементу, міцність штучного каменю залежить від багатьох факторів: змісту, виду і властивостей заповнювачів.

Таблиця 5: Склад високоміцного портландцементу

№	Заповнювач	Кількість комплексної добавки
	М400	Пісок	Щебінь	Пластифікатор	Золь гідроокису заліза	Загальна кількість	Вода
1	2	3	4	5	6	7	8
1 прототип	25,25	24,45	37,6	-	0,73	0,73	11,97
2	24	23,25	44	-	-	-	8,75
3	20,6	24,7	44,5	14	86	1,45	8,75
4	24	23,25	43,45	14,25	85,75	1,25	8,05
5	27,4	21,8	42,4	14,5	85,5	1	7,4

Високоміцні портландцементи найчастіше є бездобавочного, або містять невелику кількість активної гідравлічної добавки (5-7%).

Умови отримання таких цементів: нормування мінералогічного складу клінкеру (застосування алітово-алюмінатних клінкерів), забезпечення високої питомої поверхні цементу (450 мг/кг і більше), забезпечення оптимального гранулометричного складу, отримання клінкерів певного структурного типу та ін

Високоміцні цементи, що характеризуються активністю, що перевищує нормовані показники (наприклад, за ГОСТ 10178), можуть випускатися виробником цементу за технічними умовами (ТУ), відповідно з якими може передбачатися випуск цементів марок 700 і вище.

Властивості високоміцних портландцементі в відрізняються від властивостей рядових портландцементів; крім більш високої міцності в 28 діб, в більшості випадків такі цементи характеризуються більш високою міцністю в ранні терміни твердіння, швидким темпом набору міцності, а також, при правильному підборі складу розчинів і бетонів, більш високою морозостійкістю, корозійною стійкістю, низькою водопроникністю.

Для високоміцних цементів (500, 550 і 600) за ГОСТ 10178 міцність в ранні терміни твердіння не нормується, проте у проектах стандартів, наближених до європейських норм (ГОСТ 31108-2003), для них нормується значення міцності в ранні терміни твердіння (2 або 7 сут.).

Пуцолановий портландцемент

Гідравлічно в'язка речовина , продукт спільного розмелювання портландцементного клінкеру гіпсу та активної мінеральної пуцоланової добавки або змішання тих же роздільно розмелених компонентів.

Висока корозійна стійкість цементного каменю на пуцолановому портландцементі до дії прісних і мінералізованих вод, в тому числі до сульфатної корозії, з'явилися основою для віднесення цього цементу до групи «сульфатостійких»

Пуцоланової добавки в такому цементі знаходиться в межах 20-40%. При твердінні пуцоланових портландцементів цементний камінь характеризується низьким вмістом гашеного вапна.

Пуцоланові портландцементи характеризуються дещо нижчою, ніж у портландцементу, щільністю (2,7-2,9 г/см3), підвищеної нормальної густотою цементного тесту (30% і більше), уповільненою швидкістю твердіння в початкові терміни, особливо при низьких позитивних температурах (<+10 В° С), низьким тепловиділенням при твердінні, зниженою морозостійкістю, підвищеними усадковими деформаціями при висиханні.

Для регулювання термінів схоплювання при помелі додається глина в кількості 2-3%. Пуцолановий цемент не має постійного хімічного складу, тому що останній залежить від кількості додається до клінкеру активних добавок. Міцність семидобовому віці пуццоланового цементу по відношенню до 28-добового віку становить 50-60% залежно від марки цементу. Промисловістю випускається пуцолановий цемент п'яти марок: 200, 250, 300, 400, 500.

Основні області застосування пуцоланових портландцементів - підземні та підводні конструкції, що піддаються дії прісних і мінералізованих вод, в тому числі сульфатних: греблі, шлюзи, канали, тунелі, фундаменти і підвали промислових і цивільних будинків. Обмеження використання такого цементу поширюються на споруди, що знаходяться в зоні змінного впливу води.

Кольорові та білі портландцементи

Цементи, одержувані спільним помелом білого портландцементного клінкеру, гіпсу, мінеральних або органічних пігментів і активних мінеральних добавок.

Цемент, що випускається за ГОСТ 15825, відповідає кольорам: червоному, жовтому, зеленому, блакитному, рожевому, коричневому і чорному, для виробництва яких використовуються природні і штучні пігменти: мінеральні, а для блакитного та зеленого кольорів - щелочестійкі органічні за відповідною нормативною документацією. Зміст пігменту в кольорових цементах обмежується 15% для мінеральних і 0,5% - для органічних пігментів. Сумарний вміст пігментів і активних добавок у цементі не повинне перевищувати 20%.

Крім кольору, світлостійкості і щелочестойкості, для кольорових цементів визначають рівень будівельно-технічних властивостей. Кольорові цементи за ГОСТ 15825 випускають марок 300, 400 і 500. За рівнем будівельно-технічних властивостей ці цементи відповідають рядовим портландцемент тих же марок.

Кольорові цементи, що випускаються виробниками за технічними умовами, характеризуються більш широкою гамою кольорів і отримують їх, як правило, не шляхом спільного розмелювання білих клінкерів з пігментами, а змішанням готового білого портландцементу і пігментів. Основною умовою виробництва таких цементів є забезпечення ретельної диспергації пігменту при змішуванні компонентів.

Кольорові цементи при виробництві сухих сумішей застосовують для укладання облицювальних плиток, кольорових цементних декоративних розчинів і бетонних сумішей, штукатурок, шпаклівок. Застосування кольорових цементів при виробництві сухих сумішей переважніше використання в якості компонентів сухих сумішей білих цементів та пігментів з позицій забезпечення кращого диспергування пігменту в сухої суміші.

Виробництво білого та кольорових портландцементів з послідовності технологічних операцій і видами використовуваного обладнання мало відрізняється від виробництва звичайного портландцементу, але воно складніше і має ряд особливостей.

Для запобігання попадання в сировині випадкових включень залізистих домішок, що надходять на завод вапняки збагачують послідовним дробленням та сепарацією в повітряно-сухому стані або мокрим способом.

По речовинному складу розрізняють білий портландцемент і білий портландцемент з мінеральними добавками. Останні вводяться в кількості не більше 20 % по масі, в тому числі інертних - не більше 10 %. За погодженням із споживачем допускається введення до них спеціальних добавок не більше 2 % по масі цементу, пластифікуючих або гідрофобізуючих - не більше 0,5 %. Білий цемент випускають марок 400 і 500.

Кольоровий портландцемент виготовляють спільним тонким подрібненням білого малозалізистого або кольорового клінкеру, активної мінеральної добавки (білого діатоміту), фарбувальної добавки (пігменту) і гіпсу.



Таблиця 6: Характеристика цементів

Вид цемента	Марка	Міцність на стиск	Термін застигання Початок/кінець
Портландцемент	300 400 500 600	30 40 50 58	45 хв/10год
Білий та кольоровий цемент	400 500	40 50	45 хв/12год
Глиноземистий цемент	400 500 600	40 50 60	30 хв/12год
Розширяючий цемент	400 500	40 50	45 хв/10год
Пуцолановий цемент	300 400 500	30 40 50	45 хв/10год
Водонепроникний цемент	300 400 500	30 40 50	«_»
Шлакопортландцемент	300 400 500	30 40 50	«_»

8. ЗАСТОСУВАННЯ

Вироби і конструкції, виготовлені з використанням портландцементу, широко використовують у надземних, підземних і підводних умовах. Його застосовують для виготовлення монолітного і збірного бетону та залізобетону в житловому, промисловому, гідротехнічному, дорожньому будівництві і т. д.

На ньому виготовляють важкі і легкі бетони, ніздрюваті бетони, будівельні розчини високих марок, теплоізоляційні матеріали і т. д. Портландцемент не слід застосовувати для конструкцій, що піддаються впливу морської, мінералізованою і навіть прісної води проточною або під сильним напором. У цих випадках рекомендується використовувати цементи спеціальних видів (сульфатостійкі, цементи з добавками).

Портландцемент, який є високоякісним і дефіцитним матеріалом, необхідно витрачати економно, замінюючи його, де це технічно можливо, більш дешевими в'яжучими речовинами - вапном, гіпсовими в'яжучими, змішаними лементами.



СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ:

1. Методичні вказівки для студентів за спеціальністю ПТНСМІІ/«Богдановицького механіко-керамічний технікум»- Богданович; 2006

2. Технологічний регламент ВАТ «Сухоложскцемент»/ВАТ «Сухоложскцемент» - Сухий Лог; 2003 стор. 3 - 12

3. Колокольников В.С. Виробництво цементу/Колокольников В.С.- Москва «Вища школа» 1967 стор. 7 - 16; 45 - 52; 210 - 212; 223 - 261

4. Левченко П.В. Розрахунки печей і сушил силікатної промисловості/Левченко П.В.- Москва «Альянс» 2007р. Передрук з видання 1968 стор.15 - 192

5. Лісиєнко В.Г. Обертові печі: теплотехніка, управління та екологія/Лісиєнко В.Г., Щолоков Я.М., Ладигічев М.Г.- Москва «Теплотехнік" 2004 р довідкове видання в 2-х книгах; книга 2; стр. 37 - 44; 218 - 230

6. Мамикін П.С. Печі й сушила вогнетривких заводів/Мамикін П.С., Левченко П.В., Стрелов К.К.- Свердловськ «Металлургиздат" 1963 р. Стор 27 - 30

7. Технологія в'яжучих речовин; Під ред. проф. Ю.М.Бутта; Москва 1965

8. Воробйов В.А., Комар А.Г. «Стройиздат» 1971

9. Домокеєв А.Г. «Будівельні матеріали» 1988 р.

10. Риб'єв І.А. «Будівельне матеріалознавство» 2004

Размещено на Allbest.ru

...