Гидравлические вяжущие вещества

Гидравлические вяжущие вещества.

Портланд-цемент.

Изобретен в 1824 году английским каменщиком.

Портланд-цемент- это гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом портланд-цементного клинкера с небольшим количеством гипса.

Портланд-цементный клинкер- это зерна серого или зеленого цвета, диаметром от 5 до 30 мм, получаемые обжигом сырьевой смеси, состоящей из известняков и глины (75% CaCO₃, 25% глины)

Гипс в количестве до 5% добавляют к клинкеру для регулирования сроков схватывания.

Рекомендуемые материалы

Химический и минералогический состав портланд-цемента:

CaO – 57-63%    известняк

SiO₂ – 25-30%     составная глины

Al₂O₃ – 4-10%     составная глины

Fe₂O₃ – 4-8%       составная глины

Минералы:

3CaO*SiO₂ или C₃S – алит (45-60%)

2CaO*SiO₂ или C₂S – двукальциевый силикат (белит, 20-30%)

3CaO*Al₂O₃ или C₃A – трехкальциевый силикат (4-10%)

4CaO*Al₂O3*Fe₂O₃ или C4AF – 10-20%

,где R- прочность, t- время.

Процесс производства портланд-цемента:

1. Добыча известняка и глины
2. Приготовление сырьевой смеси (дробление, помол, корректировка состава сырья)
3. Обжиг
4. Помол клинкера совместно с гипсом
5. Магазинирование

В зависимости от способа подготовки сырья существует три способа производства цемента:

1. Сухой
2. Мокрый
3. Комбинированный

Сухой способ производства портланд-цемента.

Известняк и глина измельчаются при влажности 2-4%. Измельчение проводится в шаровых дробилках (шаровых мельницах).

Мокрый способ.

Известняк и глину измельчают в мокром состоянии при влажности 50-60%

Комбинированный способ.

Сырьевые компоненты измельчаются в мокром состоянии, а перед обжигом высушиваются.

Обжиг сырьевой смеси.

Осуществляется во вращающихся печах длиной 70-240 метров и диаметром 3-4 метра.

Стадии твердения.

1. Растворение компонентов цемента в воде
2. Образование пересыщенного раствора или геля
3. Кристаллизация

При твердении цемента образуются:

• Гидросиликаты
• Гидроаллюминаты
• Гидроферриты кальция
• Гидроксид кальция

Разновидности портланд-цемента.

1. Быстротвердеющий пртланд-цемент (БТЦ, ОБТЦ)

Отличия от обыкновенного цемента:

• Повышенное содержание C₃S (>60%)
• Повышенная тонкость помола
• Повышенная удельная поверхность S=3500 см²/г  (у обыкновенного S=2500 см²/г)

Имеет нормированную прочность на третьи сутки.

1. Пластифицированный портланд-цемент.

Обладает пониженной водопотребностью за счет введения небольшого количества (до 3%) пластифицирующих добавок.

Добавки:

· ССБ- сульфитно-спиртовая барда

· АДБ- сульфитно-дрожжевая бражка

· ЛСТ- лигно-сульфанат технический

· Продукты переработки древесины на ЦБК

1. Гидрофобный портланд-цемент

Гидрофобные добавки:

· Асидол

· Мылонавт

· Олеиновые кислоты

1. Томпонажный портланд-цемент

Для гидроизоляции нефтяных и газовых скважин.

1. Белый и цветные портланд-цементы.

Белый цемент получают путем обжига беложгущихся глин.

Делится на три сорта по белизне:

· Белый

· Менее белый

· Еще менее белый

На основе белых цементов можно получить цветные путем введения щелочестойких пигментов.

Цветные цементы используются для изготовления полов.

1. Пуццолановый портланд-цемент.

Содержит до 60% активных минеральных добавок (АМД).

Активные минеральные добавки связывают гидрат окиси кальция в нерастворимые соединения.

Такой цемент лучше работает под водой, нежели на воздухе.

1. Шлако-портланд-цемент.

Содержит до 40% тонкомолотого доменного гранулированного шлака.

1. Расширяющийся портланд-цемент.

1. Напрягаемый портланд-цемент.

1. Безусадочный портланд-цемент

Коррозия цемента.

"2 Международное разделение труда" - тут тоже много полезного для Вас.

В процессе эксплуатации цементный камень может достаточно быстро разрушаться под воздействием растворов кислот, солей, агрессивных газов и других активно-влияющих химичесих соединений.

Виды коррозии:

1. Разрушение происходит за счет вымывания составляющих цемента, в основном гидроксида кальция, мягкими водами.

2. Разрушение цемента под воздействием растворов кислот и солей с образованием легко растворимых соединений.

3. Образуются соединения, конечный объем которых в несколько раз превышает суммарный объем исходных компонентов.

При коррозии третьего вида надо использовать сульфатостойкий портланд-цемент.