12. Технология производства портландцемента.

Портландцементом называют порошкообразный материал, полученный в результате совместного помола клинкера, продукта спекания смеси известняка и глины при температуре 1400 – 1500 ^оС, гипса и минеральных добавок.

В качестве сырья при производстве портландцемента используют чистые известняки и глину в соотношении 3:1, а также мергели с корректировкой состава до заданного.

Производство портландцемента состоит из следующих основных технологических процессов: добычи известняка, глины или мергеля; измельчения сырьевых материалов и приготовления из них однородной смеси заданного состава; обжига подготовленной массы при температуре 1400 – 1500 ^оС до спекания с получением клинкера; охлаждения и помола клинкера с гипсом (3 – 5 %) и минеральными добавками.

13. Способы получения разновидностей портландцемента, их свой-

ства и применение.

14. Портландцементы с активными гидравлическими добавками, их

свойства и применение.

Сульфатостойкий портландцемент изготовляют из клинкера нормированного минералогического состава: в клинкере должно быть не более 5% трехкальциевого алюмината и не более ₅0% трехкальциевого силиката. Низкое предельное содержание трехкальциевого алюмината требуется потому, что сульфатная коррозия развивается в результате взаимодействия сульфатов, находящихся в окружающей среде, с трехкальциевым гидроалюминатом цементного камня. Если в цементном камне С₃А присутствует в малых количествах, то образуется незначительное количество гидросульфоалюмината кальция. Тогда он не опасен, так как распределяется в порах бетона, вытесняя оттуда воду или воздух, и внутренних напряжений в бетоне не вызывает. В небольших количествах гидросульфоалюминат кальция даже иногда полезен, так как уплотняет бетон. В клинкере сульфатостойкого портландцемента ограничивается также содержание трехкальциевого силиката для уменьшения величины тепловыделения цемента. Поэтому сульфатостойкий портландцемент обладает повышенной сульфатостойкостью и пониженной экзотермией, т.е. качествами, необходимыми при изготовлении бетонов для отдельных зон гидротехнических и иных сооружений, работающих в условиях сульфатной агрессии. Сульфатостойкий портландцемент обычно выпускают двух марок - 300 и 400. Портландцемент с умеренной экзотермией изготовляют из клинкера, который должен содержать не более 50% трехкальциевого силиката и не более 8% трехкальциевого алюмината. Такой цемент при умеренной экзотермии отличается также несколько повышенной сульфатостойкостью, поскольку в нем обычно содержится умеренное количество трехкальциевого алюмината. Этот вид портландцемента применяют в гидротехническом строительстве в массивных бетонных конструкциях, подвергающихся частому попеременному замораживанию и оттаиванию в пресной или слабо минерализованной воде. Марка по прочности обычно 300 и 400. Быстротвердеющий портландцемент содержит много трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината и очень тонко измельчен. Поэтому такой цемент характеризуется интенсивным нарастанием прочности в первый период твердения - через 1 и 3 суток. Нарастание прочности его в отдаленные сроки твердения (до 28 суток) замедляется, а через более длительный период прочностные показатели быстротвердеющего портландцемента могут быть теми же, что и у обычного высококачественного портландцемента Выпускается также особо быстротвердеющий цемент. Он показывает через трое суток прочность при сжатии 450- 500 кГ/кв. см (при испытании в жестких растворах). Гидрофобный портландцемент изготовляют, вводя при помоле клинкера 0,1 - 0,2% мылонафта, асидола, окисленного петролатума, синтетических жирных кислот, их кубовых остатков и других гидрофобизующих поверхностно-активных добавок.. Гидрофобный цемент отличается от обыкновенного портландцемента содержанием специальной гидрофобной добавки. Изготовляют его совместным помолом портландцементного клинкера, гипса и гидрофобной добавки. Портландцемент становится гидрофобным, одновременно сохраняя все остальные присущие цементам свойства, если в его состав введено оптимальное количество гидрофобной добавки. Следует иметь в виду, что при недостаточном количестве вводимой гидрофобной добавки цемент (качество которого практически не ухудшается) не будет обладать гидрофобностью. При введении же излишнего количества гидрофобной добавки растворы будут характеризоваться повышенной пористостью, так как в них вовлекается увеличенное количество воздуха. Как следствие этого — прочность их уменьшится. Гидрофобный портландцемент применяют в первую очередь в тех случаях, когда приходится длительное время хранить цемент до его использования или перевозить его на дальние расстояния. Весьма целесообразно применение его для облицовки и штукатурки зданий, так как он предотвращает образование выцветов на поверхности штукатурки. Гидрофобный портландцемент можно рационально использовать при изготовлении бетонов для дорожного, аэродромного строительства и строительства гидротехнических сооружении. Марки гидрофобного цемента те же, что и портландского.

Белый портландцемент изготовляют из маложелезистого клинкера (серый цвет обычного цемента обусловлен главным образом наличием соединений железа в исходных сырьевых материалах). Обыкновенный портландцемент имеет зеленовато-серый цвет из-за относительно высокого содержания в нем окрашивающих окислов: окиси железа и окиси марганца. Клинкер же, не содержащий этих окислов или содержащий их в незначительном количестве .имеет белый цвет. Это достигается применением соответствующего сырья-. белых частиц глин, каолинов и известняков с минимальным содержанием указанных окислов. Белый портландцемент в отличие от обыкновенного имеет повышенный силикатный модуль (3,0-3,8) и весьма высокий глиноземистый модуль, а коэффициент насыщения ниже, чем у обыкновенного

Цветные цементы получают на основе белого портландцементного клинкера путем совместного помола с пигментами различных цветов, например с охрой, железным суриком, окисью хрома. Можно также получать цветные цементы смешиванием белого цемента с пигментами. Применение белого и цветных портландцементов, способствующее архитектурно-декоративному оформлению сооружений, имеет большое значение в индустриальной отделке крупноэлементных зданий. Магнезиальный цемент назван по одному из своих компонентов – магнезиту (доломиту). Используется в основном для заливки огнестойких полов. Магнезиты нашли свое основное применение при изготовлении огнеупоров. Многие свойства магнезиальных цементов лучше чем у портландцемента: стойкость к действию различных смазок, масел, солей, щелочей, органических растворителей; эластичность; высокая огнестойкость; низкая теплопроводность; хорошая износостойкость; прочность при изгибе и сжатии в раннем возрасте. Магнезиальные вяжущие вещества характеризуются повышенной прочностью сцепления с различными видами неорганических и органических заполнителей. Эти качества обусловливают их применение в абразивном производстве, для теплоизоляционных изделий (пено- и газомагнезит), перегородок, лестничных пролетов, подоконных плит, для облицовочных плиток, для внутренней отделки помещений.  Тампонажный цемент состоит из клинкера и большого количества гипса в качестве добавки. Тампонажный цемент используют для консервации газовых и нефтяных скважин. Шлакопортлаидцемент характеризуется пониженным или умеренным тепловыделением при твердении, а также меньшими объемными деформациями в растворе и бетоне — усадкой (на воздухе) и набуханием в воде. Шлакопортландцемент предназначен в основном для бетонных и железобетонных наземных, а также подземных и подводных конструкций, подвергающихся воздействию пресных, а также минерализованных вод с учетом норм агрессивности воды — среды. Известково-шлаковый цемент и сульфатно-шлаковый цемент. Шлаковый цемент применяют для получения строительных растворов и бетонов используемых преимущественно в подземных и подводных сооружениях. Известково-шлаковый цемент наиболее эффективен в производстве автоклавных материалов и изделий. Расширяющиеся цементы. Отличительным свойством расширяющихся цементов является их способность к расширению в процессе схватывания и твердения, которое происходит в результате образования быстрорастущих кри-сталлов гидросульфоалюминатоа кальция на определенной стадии развития кристаллизационной структуры твердеющего цементного камня. В промышленном масштабе выпускают расширяющиеся цементы двух видов, водонепроницаемый расширяющийся цемент и гипсо-глиноземистый расширяющийся цемент, отличающиеся один от другого по составу и строительно-техническим свойствам. Водонепроницаемый цемент – быстро схватывающееся и твердющее вяжущее гидравлическое вещество. Используется для гидроизоляции и зачеканки швов, заделки трещин и стыков в железобетонных строениях и т.д. Водонепроницаемый безусадочный цемент— получается при тщательном смешивании гашеной извести, полуводного гипса и глиноземистого цемента. Схватывается от 1 до5минут с момента смешивания с водой. Водонепроницаемый безусадочный цемент применяется для устройства гидроизолирующей оболочки железобетонных и бетонных сооружений, используемых во влажных условиях. Название "пуццолановый цемент" происходит от названия рыхлой вулканической породы применявшейся в Древнем Риме в качестве добавки к извести. Пуццолановый портландцемент, получаемый при помоле портландцементного клинкера, гипса (небольшого количества) и минеральной активной добавки. От обычного портландцемента он отличается повышенной коррозионной стойкостью (особенно в мягких и сульфатных водах) меньшей скоростью твердения и пониженной морозостойкостью. Применяют его в основном для получения бетонов используемых в подводных и подземных сооруженияхи в наземных конструкциях, находящихся во влажных условиях. Не используется в конструкциях, подвергающихся быстрому высыханию или испытывающих попеременное увлажнение и высушивание, а так же для морозостойкого бетона.