41. Романцемент.

Романцемент – продукт тонкого помола обожженных не до спекания чистых мергелей, содержащих не менее 25% глинистых примесей. Для регулирования свойств можно вводить до 5% гипса и до 15% АМД.

Сырьем для производства – мергели (природная смесь углекислого кальция и глин).

В романцементе не должно быть свободного оксида кальция, то есть гидравлический модуль = 1,1-1,7

Производство:

- добыча сырьевых материалов

- дробление

- обжиг (t зависит от содержания MgO от 800-1100⁰С)

- помол

Обжиг при малом содержании в сырье углекислого магния ведут при 1000—1100 0С, магнезиальные мергели обжигают при 800— 900 °С. Более высокая температура может вызывать пережог MgO и неравномерное изменение конечного продукта в объеме.

Обжиг ведут в основном в шахтных и во вращающихся печах.

Романцемент следует измельчать до прохождения через сито № 02 не менее 90 % материала и через сито № 008 не менее 75 % по массе просеиваемой пробы. Рациональнее измельчать продукт до прохода через сито № 008 не менее 93—95 % материала для улучшения вяжущих свойств.

При твердении образуются продукты подобные продуктам твердения цемента.

Свойства романцемента.

1.Истинная плотность 2,6— 3 г/см3. Плотность в рыхлом состоянии 800—1000 кг/м3, в уплотненном — 1000—1300 кг/м3.

2.НС не ранее 20 мин, а КС не позднее 24 ч после затворения водой.

3.Равномерность изменения объема при твердении романцемента определяют, выдерживая образцы-лепешки в парах кипящей воды, а также испытанием их в автоклаве.

4.По стандарту выпускают марок 25, 50, 100 и 150. Марки определяют по значению предела прочности при сжатии кубов, изготовленных из жесткого раствора состава 1 : 3 (известь : песок) и испытываемых через 28 сут комбинированного хранения (7 сут во влажной среде и 21 сут в воде).

Строительные растворы и бетоны на романцементе отличаются от полученных на гидравлической извести более высокой стойкостью при эксплуатации во влажных условиях и при попеременном увлажнении и высушивании.

Применяют:

1. Для изготовления бетонов низких марок и растворов, используемых при возведении наземных и подземных частей зданий

2. В производстве стеновых камней и мелких блоков, особенно методом пропаривания.

42. Портландцемент. Химический и минералогический состав клинкера.

ПЦ называется гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким измельчением ПЦ клинкера с гипсом, а иногда и со специальными добавками.

Клинкер получают обжигом до спекания тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины и некоторых других материалов (мергеля, доменного шлака и пр.). Гипс в ПЦ добавляют для регулирования скорости схватывания и некоторых других свойств. Клинкерный порошок без гипса при смешивании с водой быстро схватывается и затвердевает в цементный камень, который характеризуется пониженными техническими свойствами.

Химический состав клинкера.

Главные оксиды цементного клинкера

оксид кальция СаО – 60-67 %

двуоксид кремния Si0₂ – 17-25 %

оксиды алюминия А1₂0₃ – 3-8 %

железа Fe₂0₃ – 0,2-6 %

Кроме них в состав клинкера в виде различных соединений в небольших количествах могут входить:

оксид магния MgO – 0,5-5 %

серный ангидрид S0₃ – 0,3-1 %

двуоксид титана Ti0₂ и оксиды хрома Сг₂0₃ – 0,2-0,5 %

щелочи Na₂0 и К₂0 – 0,4-1 %

фосфорный ангидрид Р₂0₅ – 0,1-0,3 %

Повышенное содержание CaO– повышает скорость твердения ПЦ, его высокую конечную прочность, но понижает водостойкость.

Повышенное содержание SiO₂ (кремнезема) – понижает скоростью твердения в начальные сроки при достаточно интенсивном нарастании прочности в длительные сроки; повышается водо- и сульфато-стойкость.

При повышенном содержании А1₂0₃ (глинозема)– ускоряется твердению в начальные сроки, но снижается водо-, сульфато- и морозостойкость.

Соединения оксида железа способствуют снижению температуры спекания клинкера.

Минеральный состав клинкера.

Клинкер состоит из основных клинкерных минералов:

трехкальциевого силиката ЗСаО*SiO₂ (алит) - C₃S - 45 - 60%

двухкальциевого силиката 2СаО*SiO₂ (белит) - C₂S - 20 - 30 %

трехкальциевого алюмината 3СаО*Аl₂О₃ (алюминат) - С₃А – 10 – 20%

четырехкальциевого алюмоферрита 4CaO*Аl₂О₃ * Fe₂O₃ (целит) - C₄AF – 3 – 15%.

Алит и белит - основные минералы, представляют собой кристаллы призматической и гексогональной формы.

Целит и алюминат – промежуточные вещества, их называют минералами – плавки, создают стекловидную форму.

Трехкальциевый силикат (алит) является химически активным минералом, он оказывает решающее влияние на прочность и скорость твердения цемента. Взаимодействие его с водой происходит с большим тепловыделением. Алит обладает способностью быстро твердеть и набирать высокую прочность, поэтому повышенное содержание трехкальциевого силиката обеспечивает получение из данного клинкера высокомарочного портландцемента.

Двухкальциевый силикат (белит), затворенный водой, в начальный период твердеет медленно, при этом выделяется очень мало теплоты. Продукт твердения в течение первого месяца обладает невысокой прочностью, но затем на протяжении нескольких лет при благоприятных условиях прочность его неуклонно возрастает.

Трехкальциевый алюминат характеризуется высокой химической активностью, в первые сутки твердения он выделяет наибольшее количество теплоты гидратаци и быстро твердеет. Однако продукт его твердения имеет низкую долговечность и малую стойкость против воздействия сернокислых соединений.

Четырехкальциевый алюмоферрит характеризуется умеренным тепловыделением, твердеет он значительно медленнее, чем алит, но быстрее, чем белит. Прочность продуктов его гидратации несколько ниже, чем у алита.

Располагая данными о минералогическом составе портландцементного клинкера и зная свойства клинкерных минералов, можно заранее составить представленге об основных свойствах портландцемента и особенностях его твердения в различных условиях.