Теоретический материал. Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом портландцементного клинкера с гипсом

Портландцемент

Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом портландцементного клинкера с гипсом, а иногда и со специальными добавками.

Портландцементный клинкер — продукт обжига до спекания тонкодисперсной однородной сырьевой смеси:

· известняковые ((известняки, мел, ракушечник, известковый туф и др), сними вносится СаО

· глины - оксиды кремния, алюминия, железа; с мергелем - все необходимые оксиды

· материалов (мергеля, доменного шлака и пр.).

При обжиге обеспечивается преимущественное содержание в клинкере высокоосновных силикатов кальция.

Для регулирования сроков схватывания портландцемента в клинкер при помоле вводят двуводный гипс в количестве 1, 5—3, 5 % (по массе цемента в пересчете на S03).

По составу различают портландцемент

· без добавок,

· портландцемент с минеральными добавками,

· шлакопортландцемент и др.

Производство портландцемента состоит из следующих основных процессов:

· добычи сырья и подготовки сырьевой смеси,

· обжига смеси до спекания с получением) клинкера,

· помола клинкера в тонкий порошок совместно с добавками.

= В зависимости от свойства сырья и типа обжигательных печей сырье к производству готовят мокрым или сухим способом.

1. При мокром способе компоненты из­мельчают и смешивают в присутствии воды, и смесь в виде жидкой массы (шлама) обжигают;

2. при сухом спо­собе сырьевые компоненты измельчают, смешивают и обжигают в сухом виде.

Производство портландцемента мокрым способом (рис.1).

1. Мягкие горные породы (глину и мел), применяемые в качестве сырьевых компонентов предварительно дробят в валковых дробилках и измельчают в специальных бассейнах-болтушках в присутствии 36—42 % воды по массе.

2. Суспензии глины и мела в заданных соотношениях поступают в шаровые мельницы для тонкого измельчения.

Минералогический состав клинкера. Клинкер состоит из следующих основных клинкерных минералов:

· трех-кальциевого силиката 3CaO-Si02 (алит),

· двухкальцие-вого силиката 2CaO-Si02 (белит),

· трехкальциевого алю­мината ЗСаО-А1203,

· четырехкальциевого алюмоферрита 4CaO-Al203-Fe203.

Часто используют их сокращенное обозначение:

· C3S –алит

· C2S -белит

· C3A

· C4AF.

Содержание этих минералов в портландцементном клинке­ре обычно колеблется в следующих пределах:

· 40—65 % C3S;

· 15—40% C2S;

· 2—15% С3А

· 10-20% C4AF.

Каждый из клинкерных минерале» имеет свои специфи­ческие свойства.

· Трехкальциевый силикат (алит) является химически активным минералом, он оказывает решающее влияние на прочность и скорость твердения цемента:

· Д вухкальциевый силикат (белит), затворенный во­дой, в начальный период твердеет медленно, при этом выделяется очень мало теплоты..

· Трехкальциевый алюминат характеризуется высокой химической активностью, в первые сутки твердения он выделяет наибольшее количество теплоты гидратации и быстро твердеет.

· Четырехкальциевый алюмоферрит характеризуется умеренным тепловыделением, твердеет он значительно медленнее, чем алит, но быстрее, чем белит.