23.Стандартные испытания воздушной извести (определение скорости гашения, содержание непогасившихся зерен и активных СаО и МgO). Классификация

1)Определение выхода известкового теста:Берем навеску негашеной комовой извести 200г,Помещаем в металлическую емкость объемом 1л,Заливаем водой и кипятим в течение часа до образования трещин на поверхности теста,Измеряем объем теста и определяем выход из килограмма.

2) Определение содержания непогасившихся зерен:Известковое тесто, получившееся из 200г негашеной комовой извести, разбавляем водой до состояния известкового молока,Переносим на сито с сеткой 0,63,Промываем под струей воды,Остаток высушиваем и взвешиваем

3)Определение содержания активных оксидов CaO и MgO: Берем 4-5 г негашеной комовой извести,Растираем в фарфоровой ступке,Просеиваем через сито 008.1 г помещаем в коническую колбу объемом 250 мл,Наливаем туда 150 мл дистиллированной воды,Нагреваем не до спекания,Остужаем под струей воды,Добавляем 2-3 капли фенолфталеина,Титруем однонормальным раствором соляной кислоты до полного обесцвечивания

4) Определение скорости гашения извести: 10г измельченной комовой извести помещаем в термостат,Приливаем 20 мл воды, закрываем пробкой.В пробке устанавливаем термометр, ртутный шарик которого должен находиться в реагирующей смеси,Засекаем время от момента затворения до начала снижения температуры от максимальной.

Строительной известью называют вяжущее, получаемое путем обжига (при температуре 1000-1200 гр.) карбонатных горных пород, которые содержат не более 8% глинистых примесей. СаСО₃=СаО+СО₂↑

Классификация:

1)от условий твердения:

а.воздушную(обеспечивающую твердение строительных растворов и бетонов, сохранение прочности в воздушно-сухих условиях)

b.гидравлическую(обеспечивающую твердение строительных растворов и бетонов, сохранение ими прочности как на воздухе, так и в воде)

2)По внешнему виду:

a.комовую

b.порошкообразную(молотая и гидратная (пушонка))

3)В зависимости обработки обожженного продукта: - негашеная комовая известь-кипелка, состоящая в основном из CaO;  - негашеная молотая известь такого же состава; - гидратная известь-пушонка в виде тонкого порошка, получаемого в результате гашения комовой извести водой и состоящей преимущественно из Ca(OH)2; - известковое тесто - продукт пластичной консистенции, получаемый при гашении комовой извести избыточным количеством воды, состоящей главным образом из Ca(OH)₂.

24.Гидравлические вяжущие вещества. Портландцемент. Сырьевые материалы. Процессы, протекающие при обжиге сырьевой смеси.

Гидравлические вяжущие представляют собой тонкомолотые порошки, состоящие из силикатов и алюминатов кальция, гидратирующихся в водной среде с образованием прочного водостойкого искусственного камня. К ним относят: гидравлич известь, романцемент, портландцемент и его разновидности.

Гидравлические присадки – активный оксид кремния (вулканические пеплы, туфы)

Портландцемент - гидравлическое вяжущее вещество, полученное в результате тонкого измельчения клинкера с добавкой гипса(3-5%), получаемого обжигом до спекания, обеспечивает преобладание в нем высокоосновных гидросиликатов кальция (до 70%).

Клинкер – зернистый материал, полученный обжигом(1450°С) до спекания сырьевой смеси, состоящей в основном из углеродистого кальция и алюмосиликатов.Качество клинкера зависит от его химического и минералогического составов. Основным сырьем для производства цемента или для получения клинкера является карбонатные породы (известняк, мел, доломит, глина)Известняк: CaO, MgO, CO₂,Глина: SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃

Химический состав портландцементного клинкера:

1.окись кальция СаО 63 – 67%;

2.кремнезем SiO2 21 – 24%;

3.глинозем Al2O3 4 – 7%;

4.окись железа Fe2 O3 2 – 4%.

Наличие в цементе свыше 1% щелочных окислов может вызвать разрушение отвердевшего бетона на таком цементе.

Технология производства цемента:

1.Приготовление сырьевой смеси(з способа):

a.Мокрый(Сырьевые материалы измельчают и смешивают в присутствии воды, и смесь в виде жидкого шлама обжигают.Этот способ применяют если сырье имеет значительную влажность (мел, глина). Такое измельчение и смешивание исходных материалов осуществляется в водной среде, поэтому сырьевая смесь получается в виде жидко-тягучей массы – шлама с большим содержанием воды (35-45%).Совместное измельчение известняка, глины и корректирующих добавок обеспечивает тщательное смешивание исходных материалов и получение однородной сырьевой смеси.Помол сырья производят до остатка на сите 008 не более 8-10% => более 90% частиц смеси имеет размер менее 80 мкм.Из трубных мельниц известково-глиняный шлам перекачивают насосами в вертик или горизонт резервуары. В них корректируют и усредняют химический состав шлама.Применение разжижителей шлама позволяет снизить влажность шлама, но не устраняет основного недостатка мокрого способа производства цемента – высокой энергоемкости процесса получения клинкера)

b.Сухой(Материалы измельчают, смешивают и обжигают в сухом виде.Способ заключается в измельчении и тесном смешивании сухих сырьевых материалов, поэтому сырьевая смесь получается в виде минерального порошка, называемого сырьевой мукой.Такое совместное измельчение известняка и глины осуществляется в трубных(шаровых) мельницах, в которых совмещают помол и сушку сырьевых материалов до остаточной влажности 1-2%.Сырьевую муку направляют в силосы. В них корректируется состав сырья и создается запас, необходимый для бесперебойной работы печей.Наиболее энергоемкий процесс – декарбонизация сырья – вынесен в специальное устройство – декарбонизатор, в котором он протекает быстрее, и где CaCO₃ разлагается.При сухом способе производства затраты тепла на обжиг клинкера в 1,5-2 раза меньше, чем при мокром способе. Сухой способ наиболее выгоден при использовании известняка и глины с невысокой влажностью (10-15%), однородного состава и физической структуры, когда можно получить гомогенную сырьевую муку при сухом помоле).

c.Комбинированный(Сырьевая смесь в виде шлама, полученного по мокрому способу, подвергается обезвоживанию и грануляции, а затем обжигается в печах, работающих по сухому способу.Выходящий из сырьевой мельницы шлам влажностью 35-40% поступает в вакуум-фильтр и пресс-фильтр, обезвоживаясь до 16-20%.Образующийся при этом «сухарь» смешивается с пылью, уловленной электрофильтрами из дымовых газов печи, добавка пыли предотвращает слипание кусков «сухаря» и приводит к уменьшению влажности смеси до 12-14%.Далее смесь идет во вращающуюся печь.)

2.Обжиг до спекания (~1450оС)

Обжиг производят во вращающихся печах

Длина печи: 150, 185,230 м

Диаметр печи: 4, 5,7м

У гол наклона: 3-4^о

Печь условно делится на 6 зон:

1.Зона сушки (t~70-200^оС)

1. Перемещаясь вдоль барабана, сырье соприкасается с горячими газами, идущими ему навстречу, и постепенно нагревается, в результате чего испаряется механически связанная вода

1. Зона подогрева (t~200-700^оС)

   1. Выгорают органические примеси и образуются промежуточные примеси

2. Зона декарбонизации (t~1100^оС)

   1. CaO вступает в химическую реакцию с оксидами глины.

   2. Образуются низкоосновные гидросиликаты кальция , алюминаты , ферриты кальция

3. Зона экзотермических реакций (t~1100-1300^оС)

   1. Обжигаемый материал превращается в гранулы

   2. Образуются два окончательных минерала клинкера: ,

4. Зона спекания (t~1300-1450^оС)

   1. CaO взаимодействует с , и образуется насыщенный раствор, из которого образуется самый важный минерал

   2. Происходит спекание в кусочки размерами 4-25 мм

5. Зона охлаждения (t~1000^оС)

   1. Происходит окончательная фиксация структуры и состава

После выдержки на складе в течение 1-2 недель клинкер молят в цементных мельницах и по аэрожелобам отправляют на склад.

Силос – склад цемента

3.Помол.Цемент молят до 3000-3500 см2/г удельной поверхности.Под давлением 0,2-0,3 МПа подается воздух в воздухораспределительные коробки, расположенные на дне силосов.Воздух аэрирует порошок, который становится текучим, и легко перемещается.