Кровельные м-лы 1 страница

Глиняная черепица - долговечный огнестойкий кровельный м-л. Пазовая ленточная, пазовая штампованная, плоская ленточная, волнистая ленточная, S-образная, коньковая, жиловчатая. Требования: морозостойкость не ниже 25 циклов, спос-ть выдержать нагрузку 70 - 1000 Н, масса 1м² не более 65 кг. Выпускают глазурованную и неглазурованную из кирпичных глин.

Кислотоупорные керамические изделия: кислотоупорный кирпич (марок 150 - 250); кислотоупорные и термокислотоупорные плитки (300); трубы кислотоупорные. Такие изд-я изг-т из пластичных глин, не сод-х примесей серного колчедана, гипса и карбонатов. Т-ра спекания 1200˚ С. Применяют для футеровки резервуаров на хим. заводах, башен, печей, полов, труб для перекачки кислот и газов. При разрежении или давлении до 3-х атм. Предъявл-ся треб-я по плотности черепка (контролир. через водопогл. по массе).

Огнеупорные м-лы. Кирпичи, блоки, плиты и фасонные изд-я. Применяются для стр-ва пром. печей, топок. Делятся на 3 группы: огнеупорные (рабоч. т-ра 1580 - 1770˚ С); высокоогнеупорные (р. т-ра 1770 - 2000˚ С); высшей огнеупорности (р. т-ра более 2000˚ С). В зависимости от химико-минералогического состава огнеупорные м-лы делят на: кремнезёмистые (в стр-ве); алюмосиликатные (шамотные) (в стр-ве); магнезиальные; хромистые; углеродистые. Для кремнезёмистых сырьём служат кварц, кварцит, кварцевый песок с добавлением глины; огнеупорность 1730С; малая термостойкость. Применяют для кладки сводов, футеровки котлов. Кварц. стекло: огеуп-ть 1710˚ С; для подачи расплавов алюминия в трубы. Шамотные огнеупоры получают из огнеупорных глин и каолинов. Огнеуп-ть 1730˚ С. Термостойки и шлакоустойчивы; для кладки стен и входа. Высокоглинозёмистые огнеупоры: сырьё сод-т более 45% оксида алюминия Al₂O₃ (диаспор, боксиды, корунд). Огнеупорность более 2000˚ С, выс. шлако- и стеклоустойчивость. Все алюмосиликатные огнеупоры в зависимости от содержания оксидов кремния и алюминия делят на полукислые и высокоглинозёмистые.

Сквозная пористость. Коэффициент звукопоглощения сильно повышается при возрастании пористости, поэтому звукопоглощающие материалы стремятся выпускать с пористостью 40 – 90 %. В этом отношении они сходны с теплоизоляционными материалами. Однако требования к характеру пористости различны. Если в теплоизоляционном материале предпочитают замкнутые воздушные поры, то эффективность звукопоглощающего материала возрастает при наличии сквозных пор или специально предусмотренной перфорации. Звукопоглощение пористых материалов обусловлено потерями энергии звуковых волн благодаря вязкому трению в порах и переходу части механической энергии в тепловую.

Неорганическими вяжущими веществами называют порошкообразные материалы, которые при смешивании с водой образуют пластично вязкое тесто, способное со временем самопроизвольно затвердевать в результате физико-химических процессов. Переходя из тестообразного в камневидное состояние, вяжущее вещество скрепляет между собой камни либо зерна песка, гравия, щебня. Это свойство вяжущих используют для изготовления бетонов, силикатного кирпича, асбестоцементных и других необожженных искусственных материалов, строительных растворов складочных, штукатурных и специальных),

Вяжущие вещества по составу делят на две большие группы: 1) неорганические (известь, цемент, гипсовые вяжущие, жидкое стекло и др.), которые затворяют водой (реже водными растворами солей); 2) органические (битумы, дегти, животный клей, полимеры)., которые переводят в рабочее состояние нагреванием, расплавлением или растворением в органических жидкостях.

Неорганические вяжущие вещества включают воздушные, гидравлические и вяжущие автоклавного твердения.

Воздушные вяжущие способны затвердевать и длительное время сохранять прочность только на воздухе. Г1о химическому составу они делятся на четыре группы: 1) известковые вяжущие, состоящие, главным образом, из оксида кальция СаО; 2) магнезиальные вяжущие, содержащие каустический магнезит МдО; 3) гипсовые вяжущие, основой которых является сульфат кальция; 4) жидкое стекло – силикат натрия или калия (в виде водного раствора).

Гидравлические вяжущие твердеют и длительное время сохраняют прочность (или даже повышают ее) не только на воздухе, но и в воде. По своему химическому составу гидравлические вяжущие представляют собой сложную систему, состоящую в основном из соединений четырех оксидов: СаО – SiO₂ – А1₂0₃ – Fе₂О₃. Эти соединения образуют три основные группы.гидравлических вяжущих: 1) силикатные цементы, состоящие преимущественно (на 75%) из силикатов кальция; к ним относятся портландцемент и его разновидности – главные вяжущие современного строительства; 2) алюминатные цементы, вяжущей основой которых являются алюминаты кальция; главным из них является. глиноземистый цемент и его разновидности; 3) гидравлическая известь и романцемент.

Вяжущие автоклавного твердения – это вещества, способные при актоклавном синтезе, происходящем в среде насыщенного водяного пара, затвердевать с образованием прочного цементного камня. В эту группу входят: известково-кремнеземистые, известково-зольные, известково-шлаковые вяжущие, нефелиновый: цемент и др.

1. Получение и гашение

Известь (как и гипс) –древнейшее вяжущее вещество. Ее применяли за несколько тысяч лет до нашей эры. Воздушная известь – продукт умеренного обжига кальциево-магниевых карбонатных горных пород: мела, известняка, доломитизированного известняка, доломита с содержанием глины не более 6 %.

Известняк состоит в основном из карбоната кальция СаСО3. Обжигают известняк при 900 – 1200 'С до возможно более полного удаления СО2 по реакции СаСО3= = СаО+СО2Продукт обжига содержит, кроме СаО (главной составной части), также и некоторое количество оксида магния, образовавшегося в результате термической диссоциации содержащегося в известняке

Известняк обжигают чаще всего в шахтных печах, в которые известняк поступает в виде кусков размером 8 – 20 см; обжиг мелких кусков известняка может производиться во вращающихся печах. Применяют тепловые установки для обжига известняка «в кипящем слое». Термическая диссоциация СаСО3 начинается при 900'С, в заводском производстве температура обжига составляет 1100 – 1200'С в зависимости от плотности известняка и типа печи.

Наиболее распространенные шахтные печи (рис. 5.2) состоят из шахты, загрузочного и выгрузочного устройства, воздухопроводящей и газоотводящей аппаратуры, Известняк в шахтную печь загружают сверху, материал по мере выгрузки извести опускается вниз, а навстречу обжигаемому материалу просачиваются горячие дымовые газы.

В печи одновременно происходит подогрев, подсушивание загружаемого сверху известняка, его обжиг (де- карбонизация) и охлаждение (см. рис. 5.2). В пересыпных печах топливо (кокс, антрацит и т. п.) загружают слоями вперемежку с кусками известняка, поэтому к получающейся извести примешивается зола. В печах, работающих на газовом топливе (газовые), получают «чистую» известь, к тому же они экономят ценное топливо (кокс и др.).

Процесс декарбонизации эндотермический, т. е. сопровождается поглощением теплоты: для разложения 1 г-моля СаСО3 требуется затратить примерно 190 кДж. Движение воздуха и газов в шахтных печах обеспечивается вентиляторами, нагнетающими в печь воздух и отсасывающими из нее дымовые газы. Противоточное движение обжигаемого известняка и горячих газов дает возможность хорошо использовать теплоту отходящих газов для подогрева движущегося вниз сырья, а теплоту обожженного материала – на подогрев воздуха, поступающего в зону обжига. Поэтому расход топлива в шахтных печах сравнительно невысок – 13 – 16 % массы обожжен- ной извести, или 3800 – 4700 кДж на 1 кг СаО.

При обжиге известняка удаляется. углекислый газ, составляющий 44 % массы СаСО3, поэтому комовая негашеная известь получается в виде пористых кусков, активно взаимодействующих с водой;

Гашение воздушной извести заключается в гидрата- ции оксида кальция при действии воды

СаО+ Н2О = Са (ОН)2+ 65, 5 кДж.

1 г-моль СаО выделяет 65, 5 кДж теплоты, а 1 кг извести-кипелки – 1160 кДж. Гашение сопровождается разогревом массы вследствие выделения значительного количества теплоты.

Стехиометрически для полного гашения СаО требуется 32, 1 % воды (по массе),, практически в зависимости от способа гашения берут воды в 2 – 3 раза больше, так как часть воды теряется в виде пара.

Известь гасят на специализированных растворных заводах в известегасильных машинах. Механизированное гашение ускоряет процесс, повышает качество известкового теста. На небольших стройках известь сначала гасят в творилах и известковое тесто через сетку сливают в известегасильную яму, в которой завершается гашение. Известковое тесто. выдерживают в известегасильной яме не менее двух недель. Нельзя применять известковое тесто, в котором осталась непогасившаяся известь, так как ее гашение в штукатурке и кладке вызовет растрескивание затвердевшего известкового раствора.

В зависимости от количества воды, добавляемой к комовой извести, можно получить известковое тесто или гидратную известь (пушонку) в виде порошка.

Гашение извести в пушонку осуществляют в гидраторах непрерывного действия, в которых выделяющаяся теплота и водяные пары используются для превращения комовой извести в тончайший рыхлый порошок насыпной плотностью 400 – 450 кг/м'. При гашении в пушонку известь увеличивается в объеме в 2 – 3, 5 раза; в большей степени «распушивается» высокоактивная известь с высоким содержанием СаО.

В процессе гашения куски негашеной извести самопроизвольно диспергируются, распадаясь на тонкие частицы Са (ОН)2 размером в несколько микронов (тоньше, чем у цемента). Воздушная известь отличается от других вяжущих веществ тем, что превращается в тонкий порошок при помоле, а также путем гашения водой. Громадная удельная поверхность частиц Са (ОН)2 обусловливает большую водоудерживающую способность и пластичность известкового теста. После отстаивания известковое тесто содержит около 50 % твердых частиц Са (ОН)2 и 50 % воды. Каждая частица окружена тонким слоем адсорбированной воды, играющей роль своеобразной гидродинамической смазки. Высокая пластичность известкового теста в смеси с песком – это свойство, которое так ценится при изготовлении строительных растворов.

Чем выше содержание основных оксидов (СаО+МдО) в извести, тем пластичнее известковое тесто и тем выше ее сорт. Содержание непогасившихся частиц, к которым относятся частицы недожога и пережога, снижает качество извести. Недожогом называют оставшиеся зерна сырья-известняка, которые отощают известковое тесто, ухудшают его пластичность и пескоемкость. Пережог представляет собой остеклованный трудногасящийся оксид кальция, уплотненный при высокой температуре. Частицы пережога гидратируются очень медленно с увеличением своего объема, что может вызвать растрескивание штукатурки или известковых изделий.

2. Твердение гашеной извести

Известь применяется в виде строительных растворов, т. е. в смеси с песком и другими заполнителями. На воздухе известковый раствор постепенно отвердевает под влиянием двух одновременно протекающих процессов: а) высыхания раствора, сближения кристаллов Са (ОН)2 и их срастания; б) карбонизации извести под действием углекислого газа, который в небольшом количестве со- держится в воздухе: Са(ОН)2+СО2 = СаСО3+Н2О.

Образующийся карбонат кальция срастается с кристаллами Са(ОН)2 и упрочняет известковый раствор. При карбонизации выделяется вода, поэтому штукатурку и стены, в которых применены известковые растворы, подвергают сушке. Известковые растворы твердеют медленно, сушка ускоряет процесс их твердения. Для ускорения твердения к извести добавляют цемент и гипс. Цемент и активные минеральные добавки повышают также водостойкость известковых растворов.

3. Молотая негашеная известь

Молотую негашеную известь получают путем тонкого размола комовой извести без предварительного гашения. Строительные растворы и бетоны, приготовленные на молотой негашеной извести, быстро схватываются и отвердевают вследствие гидратационного твердения негашеной извести. При правильно подобранном водоизвестковом отношении (0, 9 – 1, 5) кристаллы гидроксида кальция, получившиеся при гидратации оксида кальция непосредственно в растворе СаО Н2О, срастаются между собой и быстро образуют прочный кристаллический сросток.Саморазогревание материалов (раствора или бетона), со своей стороны, способствует ускорению твердения и росту прочности раствора, что особенно важно при зимних работах (каменной кладке, штукатурке и др.).

Во избежание чрезмерного разогрева нужно позаботиться об отводе излишней экзотермической теплоты, при этом трещин от гашения извести не образуется, а воздушная известь ведет себя как быстросхватывающееся и быстротвердеющее вяжущее вещество.

В молотую негашеную известь и гидратную известь (пушонку) разрешаетея вводить тонкомолотые минеральные добавки: доменные и топливные шлаки, золы, известняк. Продукт совместного помола негашеной извести и карбонатной породы называют карбонатной известью. Молотую негашеную известь обычно используют сразу после помола, так как вследствие поглощения влаги из воздуха она теряет свои вяжущие свойства.

4. Виды и применение воздушной извести

В зависимости от содержания оксида магния воздушная известь разделяется на кальциевую (МдО(< = 5%), магнезиальную (Мд0=5 – 20 %) и высокомагнезиальную, или доломитовую (Мд0=20 – 40%). Наиболее важные показатели качества извести: активность – процентное содержание оксидов, способных гаситься; количество непогасившихся зерен (недожог и пережог); время гашения.

В зависимости от времени гашения извести всех сортов различают: быстрогасящуюся известь с временем гашения до 8 мин, среднегасящуюся – время гашения не превышает 25 мин и медленно гасящуюся с временем гашения более 25 мин.

Строительные растворы на воздушной извести имеют невысокую прочность. Так, известковые растворы через 28 сут воздушного твердения имеют прочность при сжатии: на гашеной извести 0, 4 – 1 МПа, на молотой негашеной извести до 5 МПа. Поэтому сорт воздушной извести устанавливают не по прочности, а по характеристикам ее состава (табл. 5.1). Чем меньше глинистых и других примесей в исходном известняке, тем выше активность извести, быстрее происходит ее гашение и больше выход известкового теста.

Виды гипсовых вяжущих веществ.

Гипсовые вяжущие вещества - состоящие в основном из полуводного гипса или ангидрита воздушные вяжущие, получаемые тепловой обработкой сырья и помолом. Сырьем для получения гипсовых вяжущих чаще всего служит горная порода – гипс, который состоит преимущественно из минерала гипса Са$04 2Н2О. Используют и ангидрит СаSО4, отходы промышленности (фосфогипс – от переработки природных фосфатов в суперфосфат, борогипс и др.).

В зависимости от температуры тепловой обработки гипсовые вяжущие вещества подразделяют на две группы: низкообжиговые и высокообжиговые.

Низкообжиговые гипсовые вяжущие получают тепловой обработкой природного гипса при низких температурах (110 – 160'С). Они состоят в основном из полуводного гипса, так как дегидратация сырья при указанных температурах приводит к превращению двуводного гипса в полугидрит Са$04 0, 5Н2О:

СаSО4 2Н2О = СаS04 0, 5Н2О + 1, 5Н2О.

Реакция дегидратации протекает с поглощением теплоты, для получения 1 кг полуводного гипса из двугидрата теоретически надо затратить 580 кДж.

К низкообжиговым гипсовым вяжущим веществам относятся: строительный, формовочный и высокопрочный гипс.

Строительный гипс изготовляют низкотемпературным обжигом гипсовой породы (гипсового камня) в варочных котлах или печах. В первом случае гипсовый камень сначала размалывают, а потом в виде порошка нагревают в варочных котлах. Имеются промышленные установки, в которых совмещены помол и обжиг. При обжиге в открытых аппаратах, сообщающихся с атмосферой, вода из сырья удаляется в виде пара, и гипсовое вяжущее состоит в основном из мелких кристаллов β -модификации Са$04 0, 5Н2О; содержит также некоторое количество ангидрита Са504 и частицы неразложившегося сырья.

Формовочный гипс состоит также в основном из модификации полугидрата Са$04 0, 5Н2О. Он содержит незначительное количество примесей и тонко размалывается. Применяют его в керамической, и фарфорофаянсовой промышленности для изготовления форм.

Высокопрочный гипс получают термической обработкой высокосортного гипсового камня в герметичных аппаратах в среде насыщенного пара при давлении выше атмосферного либо кипячением его в водных растворах некоторых солей с последующей сушкой и размолом в тонкий порошок. Он состоит в основном из α -модификации полуводного сульфата кальция в виде крупных и плотных кристаллов, характеризующихся пониженной водопотребностью по сравнению с. β -полугидратом. Это обусловливает более плотную структуру отвердевшего и Са$04 0, 5Н2О и прочность на сжатие 15 – 25 МПа, которая может достигать при специальной технологии 60 – 70 МПа.

Высокообжоеовые гипсовые вяжущие вещества изготовляют путем обжига гипсового камня при высокой температуре (600 – 900'С), поэтому они состоят преимущественно из ангидрита СаSО4, который частично подвергается термической диссоциации с образованием СаО. Небольшое количество оксида кальция в составе вяжущего играет роль активизатора процесса химического взаимодействия ангидритового вяжущего с водой. Можно получить ангидритовое вяжущее и без обжига (по способу П. П. Будникова) – помолом природного ангидрита с активизаторами твердения (известью, обожженным доломитом и т. п.).

Высокообжиговый гипс (в отличие от строительного гипса) медленно схватывается и твердеет, но его водостойкость и прочность на сжатие выше (10 – 20 МПа), поэтому его применяют при устройстве бесшовных полов, в растворах, для штукатурки и кладки, для изготовления «искусственного мрамора».

Магнезиальные вяжущие вещества (каустический магнезит и каустический доломит) – тонкие порошки, главной составной частью которых является оксид магния. Магнезиальное вяжущее получают умеренным обжигом (при 750 – 850'С) магнезита (реже доломита). Магнезиальное вяжущее чаще всего затворяют водным раствором хлорида магния (или других магнезиальных солей). Это ускоряет твердение и значительно повышает прочность, так как наряду с гидратацией оксида магния происходит образование гидрохлорида магния ЗМдО•МдС126Н2О. При затворении водой оксид магния гидратируется очень медленно.

Магнезиальное вяжущее относят к воздушным вяжущим веществам. Оно отличается высокой прочностью, достигающей при сжатии 60 – 100 МПа, хорошо сцепляется с деревом, поэтому его можно применять для изготовления фибролита и магнезиально-опилочных (ксилолитовых) полов – монолитных и плиточных.

Жидкое стекло представляет собой коллоидный водный раствор силиката натрия или силиката калия, имеющий плотность 1, 3 – 1, 5 при содержании воды 50–70 %.

Состав щелочных силикатов выражается формулой R2О*mSiО2, где R – Nа или К; m – модуль жидкого стекла; m натриевого стекла составляет 2, 6 – 3, 5; m калиевого стекла – 3 – 4. Натриевое стекло варят из кварцевого песка и соды в стеклоплавильных печах, как обычное стекло, и когда расплав застывает, образуются твердые прозрачные куски с желтоватым, голубоватым или слабо зеленым оттенком, называемые силикат-глыбой. Жидкое стекло получают, растворяя раздробленные куски силикат-глыбы в воде при повышенной температуре и давлении 0, 6 – 0, 7 МПа.

Натриевое стекло применяют для изготовления киcлотоупорных и жароупорных бетонов, для уплотнения грунтов. Калиевое стекло, более, дорогое, применяют преимущественно в силикатных красках.

Жидкое стекло относят к воздушным вяжущим. Веществам.

Силикаты натрия и калия в воде подвергаются гидролизу с участием СО2 воздуха Nа2SiО3 + 2Н2О + СО2 = SiО2-2Н2О+ Nа2СО3. Выделяющийся гель кремневой кислоты Si02-2Н2О обладает вяжущими свойствами, а водный раствор имеет щелочную реакцию. Для ускорения твердеиия жидкого стекла к нему добавляют кремнефторид натрия, ускоряющий выпадение геля кремневой кислоты и гидролиз жидкого стекла.

Кислотоупорный кварцевый цемент – это порошкообразный материал, получаемый путем совместного помола чистого кварцевого песка и кремнефторида натрия (возможно смешение раздельно измельченных компонентов). Кварцевый песок можно заменить в кислотоупорном цементе порошком бештаунита или андезита. Кислотоупорный цемент затворяют водным раствором жидкого стекла, которое и является вяжущим веществом; сам же порошок вяжущими свойствами не обладает.

Кислотоупорный цемент применяют для изготовления кислотостойких растворов и бетонов, замазок. При этом берут

кислотостойкие заполнители: кварцевый песок, гранит, андезит. Прочность при сжатии кислотоупорного бетона достигает 50 – б0 МПа. Будучи стойким в кислотах (кроме фтористоводородной, кремнефтористо-водородной и фосфорной), кислотоупорный бетон теряет прочность в воде, а в едких щелочах разрушается.

Из кислотоупорного бетона изготовляют резервуары, башни и другие сооружения на химических заводах, ванны в травильных цехах. Кислотоупорные растворы применяют при футеровке кислотоупорными плитками (керамическими, стеклянными, диабазовыми) железобетонных, бетонных и кирпичных конструкций на предприятиях химической промышленности.

Гидравлическая известь. Такую известь получают обжигом в шахтных печах не до спекания (900 – 1100'С) мергелистых известняков с содержанием глины 6 – 20 %.

Полученную известь размалывают и применяют в виде порошка либо гасят в пушонку, В процессе обжига мергелистых звестняков после разложения карбоната кальция (900 'С) часть СаО остается в свободном состоянии, а часть соединяется с оксидами SО2, А12О3 и Fе2Оз, входящими в состав глинистых минералов. При этом образуются низкоосновные силикатц, алюминаты и ферриты кальция, которые и придают извести гидравлические свойства.

Гидравлическая известь начинает твердеть на воздухе (в первые 7 сут) и продолжает твердеть и увеличивать свою прочность в воде. Предел прочности при сжатии после 28 сут комбинированного хранения образцов из раствора 1: 3 по массе (7 сут во влажном воздухе и 21 сут в воде): а) слабогидравлической извести не менее 1, 7 МПа; б) сильногидравлической извести не ниже 5 МПа. Гидравлическая известь твердеет медленно: начало схватывания 0, 5 – 2 ч; конец 8 – 16 ч.

Растворы и бетоны на гидравлической извести обладают удовлетворительной долговечностью в сухих и влажных условиях, поэтому ее применяют для изготовления кладочных и штукатурных растворов и бетонов невысоких марок и бетонных камней. Ее хранят в закрытых помещениях, при перевозке предохраняют от увлажнения.

Романцемент – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом обожженных не до спекания (900'С) известняковых и магнезиальных мергелей, содержащих 25% и более глины. Образующиеся при обжиге низкоосновные силикаты и алюминаты кальция придают романцементу гидравлические свойства.

В романцементе нормального обжига нет свободной извести или она содержится в небольшом количестве (2 – 3 %). Романцемент измельчают (после обжига) в шаровых мельницах, нередко совместно с гипсом (3 – б %) и активными минеральными добавками (10 – 15 %)..Схватывание и твердение романцемента обусловлено гидратацией силикатов и алюминатов, образовавшихся при его обжиге.

Романцемент выпускают трех марок (МПа): 2, 5; 5 и 10; он должен выдерживать испытание на равномерность изменения объема. Применяется для изготовления строительных растворов, бетонов, бетонных камней.

Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, в составе которого преобладают силикаты кальция (70 – 80 %). Портландцемент – продукт тон- кого измельчения клинкера с добавкой (3 – 5%) гипса. Клинкер представляет собой зернистый материал (в виде горошка), полученный обжигом до спекания (при 1450 'С) сырьевой смеси, состоящей в основном из карбоната кальция (различных видов известняков) и алюмосиликатов (глин, мергеля, доменного шлака и др.). Небольшая добавка гипса регулирует сроки схватывания портландцемента. Допускается применение фосфогипса и борогипса.

Для производства портландцемента имеются неограниченные сырьевые ресурсы – побочные продукты промышленности (шлаки, золы, шламы) и распространенные карбонатные и глинистые горные породы. Автоматизация производственных процессов и переход к производству цемента на заводах-автоматах значительно снижают потребление энергии и трудоемкость, позволяют значительно увеличить выпуск цемента в соответствии с широким масштабом строительства в нашей стране,

Изобретение портландцемента (1824 г.) связано с именами Егора Герасимовича Челиева – начальника мастерских военно-рабочей бригады в Москве и Джозефа Аспдина – каменщика из английского города Лидса.

Клинкер. Качество клинкера определяет все свойства портландцемента; добавки же, вводимые в цемент, лишь регулирует его свойства. Качество клинкера зависит от его химического и минерального состава, тщательности подготовки сырьевой массы, условий проведения её обжига и режима охлаждения. Хим состав клинкера определяется содержанием оксидов (% по массе): СаО 63-66, SiO₂ 21-24, Al₂O₃ 4-8, Fe₂O₃ 2-4; в небольших количествах в виде различных соединений могут входить MgO, SO₃, Na₂O, K₂O, Ti₂O и др. Минеральный состав клинкера: алит, белит, трёхкальциевый алюминат, алюмоферрит кальция.

Краткая характеристика мокрого сп. производства цемента.

При мокром способе сырьё измельчают и смешивают в присутствии воды. Полученный шлак обжигают.

Физико-химические процессы:

1. до температуры t = 150⁰ испаряется свободная вода.

2. при t = 600…800 наступает дегидратация глины, удаляется механически и физически связная вода.

3. при t = 800…1000 разлагается CaCO₃ → CaO + CO₂↑

4. CaO при t = 1000 вступает в химическое взаимодействие с оксидом глины, образуя 2-ух кальциевый силикат, 3-ех кальциевый алюминат, 4-ех кальциевый алюмофирит.

5. при t = 1300…1450 3-ех кальциевый алюминат, 4-ех кальциевый алюмофирит расплавляются, образуяжидкость, в которой частично растворяется CaO, 2-ух кальциевый силикат до нвсыщения раствора. В растворённом состоянии они реагируют м/д собой, образуя 3-ех кальциевый алюминат, придающий ему высокую прочность.

3CaOSiO₂ + CaO→ CaOSiO₂↑

Чистый клинкер в течении 3-5 мин. схватывается, поэтому не пригоден для практической цели. Для применения в него вводят добавки: 1, 5-3, 5℅ гипса 10℅ инертной добавки (молотого песка, известняка и тд.) или 15℅ активных минеральных добавок. Гипс реагирует с 3-ех кальциевым алюминатом, образуя нерастворимую соль – гидросульфатоалюминат кальция и тогда начало схватывания наступает не ранее 45 мин. уже через 3 месяца цемент теряет активность на 20℅, а ч/з год – на 40℅

Пц бал изобретён в 1824г Пц – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким измельчением обожженной до спекания сырьевой смеси известняка и глины.

Химический состав: CaO – 62…68℅, SiO_{2 –} 21…24℅, Al₂O₃ – 4…8℅, Fe₂O₃ – 2…5℅

Минералогический состав: 2 CaO. SiO₂ – белит 20…30℅;

3 CaO. SiO₂ – алит 45…60℅

3 CaO. Al₂O₃ – алюминат 4…14℅

4 CaO. Al₂O_. Fe₂O₃ – алюмофирит 10…20℅

Хорошо обожженный клинкер не должен содержать свободных оксидов кальция и оксидов магния, т.к. они приводят к растрескиванию уже затвердевшего бетона.

Свойства пц:

Средняя плотность 900 – 1000 кг/м³, размер зёрен 20 – 40 микрон, удельная поверхность S = 1800 – 2000см², марки: 400, 500, 550, 600 начало схватывания 25 мин. конец – 12 часов

Твердение цемента