24. Приведите характеристику гидравлической извести, требования к сырью для ее получения, основные физико-химические процессы твердения и их сущность

25. Сформулируйте определение понятия «романцемент». Приведите характеристику его свойств и требования к сырью для его получения, области применения

Романцемент - продукт тонкого помола обожженных не до спекания чистых и доломитизированных мергелей, содержащих не менее 25% глинистых примесей. В РЦ для регулирования его св-в можно вводить до 5% гипса различных модификаций, а также до 15% активных минеральных добавок.

Сырьем для произ-ва РЦ служат мергели — природная смесь углекислого кальция и глин. РЦ с повышенными вяжущими св-вами получают из мергелей с пониженным содержанием углекислого магния (не более 5—8%).

Кроме хим. состава сырья на качество РЦ, как и гидр. извести, в значительной мере влияют структура мергелей, характер и равномерность распределения в них различных примесей, дисперсность кварцевых и других включений.

Произв-во РЦ в основном заключается в добыче мергеля, его дроблении на куски требуемого размера, обжиге и последующем помоле обожженного материала.

Обжиг при малом содержании в сырье углекислого магния ведут при температуре 1000—1100° С. Магнезиальные мергели обжигают при 800—900° С. Более высокая температура может вызывать пережог MgO, и конечный продукт будет неравномерно изменяться в объеме.

Обжиг ведут в основном в шахтных печах (пересыпных или с,выносными топками), а иногда и во вращающихся. В РЦ нормального обжига обычно нет свободной окиси кальция или она содержится в незначительном количестве (до 2-3%).

РЦ измельчают в шаровых мельницах чаще совместно с гипсом (3—5%) и гидравлическими добавками (до 10—15%), так как при этом получается более однородный продукт.

Св-ва РЦ. Плотность колеблется в пределах 2,6—3 г/см3.

Объемная масса в рыхлонасыпном состоянии 800—1000 кг/м , в уплотненном — 1000—1300 кг/ж3.

Сроки схватывания зависят от содержания алюминатов кальция, тонкости помола и количества вводимого гипса. Для роман-цемента характерны сравнительно быстрое начало схватывания и замедленный конец.

Начало схватывания должно наступать не ранее 20 мин, а конец схватывания — не позднее 24 ч после затворения водой.

Прочность романцемент выпускают четырех марок: 25, 50, 100 и 150.

Интенсивность твердения ромаицемента в большой степени зависит от темп-ры и влажности окр. среды. В начальный период (до 7 суток) наиболее благоприятны для его твердения воздушно-влажные условия. Повышение температуры окружающей среды заметно ускоряет твердение, при пониженных же температурах (5—10° С) оно резко замедляется.

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. В сухих условиях их стойкость меньше стойкости растворов и бетонов па гидравлической извести.

Применяют романцемент для изготовления бетонов низких марок и растворов, используемых при возведении наземных и подземных частей зданий. Его используют также при штукатурных работах. Из-за невысокой механической прочности романцемент не применяют для изготовления железобетонных конструкций.

26. Сформулируйте определение понятий «гидравлическая известь», «романцемент». Укажите их основные свойства, требования к сырью, стадии технологии и области применения. Объясните, что определяют термином «гидравлический модуль» и как он рассчитывается

Гидр. известь – это продукт, получаемый обжигом (не до спекания) известняков, сод-х от 6 до 25% глинистых примесей.

Для хар-ки хим. состава сырья, содержащего известняк, глину, а также готового вяжущего вещества обычно пользуются гидравлическим или основным модулем, который выражается следующим отношением:

m=                 %CaO                

            % (SiO₂+Al₂O₃+Fe₂O₃)

Обычно этот модуль для гидравлических известей колеблется в пределах 1.7-9,0. При меньшей величине гидравлического модуля продукт обжига представляет собой романцемент, а при большей - воздушную известь.

В завис-ти от содержания глинистых веществ различают сильно-гидравлическую известь с большим содержанием глины и слабо-гидравлическую известь с меньшим ее содержанием. К первой относят известь с гидравлическим модулем, колеблющимся в пределах 1,7-4,5, а ко второй - в пределах 4,5-9,0.

Произв-во гидр. извести заключается в обжиге сырья и превращении обожженного продукта в порошок путем помола или гашения. Темп-ра и режим обжига гидр. извести зависят от состава и структуры обжигаемого сырья. С увеличением содержания глинистых и магнезиальных примесей температура обжига понижается. На заводах гидравлическую известь обжигают при темп-ре, колеблющейся в пределах 900-1100 С.

Удельн. вес гидр.й извести колеблется в пределах от 2,2 до 3,0, в завис-ти от содержания глинистых примесей в сырье для ее и изготовления. Объемный вес в рыхлом состоянии - 500-800 кг/м³, а в уплотненном 850-1100 кг/м³.

Гидр. известь можно исп-ть для изготовления строительных растворов, применяемых для кладки и штукатурки в сухой и влажной среде. Эту известь можно применять для получения бетона низких марок.

По романценменту см.вопрос 25

27. Сформулируйте определение понятия «портландцемент». Приведите характеристику основных способов его получения (мокрого, сухого и комбинированного). Приведите классификацию цементов согласно ГОСТ 31108-2003, примеры их условных обозначений

28. Перечислите основные стадии синтеза клинкерных минералов. Ответ мотивируйте приведением химических реакций соответствующих процессов

29. Приведите характеристику химического и минерального составов цементного клинкера нормального минералогического состава и назовите основные стадии гидратационного твердения основных минералов. Ответ мотивируйте приведением соответствующих химических реакций

30. Укажите по каким параметрам и как проводят характеристику клинкерных минералов по их способности к проявлению вяжущих свойств. Ответ мотивируйте приведением соответствующих химических реакций

Для определения конкретной области применения минерального сырья используют коэффициент основности К_осн, позволяющий судить о химической активности исходного материала. К_осн рассчитывается по формуле, учитывающей содержание оксидов кальция, магния, алюминия, железа, серы, фосфора, углерода, титана, которые содержаться и могут содержаться в технологическом материале, масс %.

Количественное выражение К_осн характеризует основность материала, может изменяться от “-” бесконечности до “+” бесконечности и делит все материалы на 5 групп, характеризующих пригодность материала для изготовления различных стрительных материалов:

• Сырье с К_осн больше 1,6 обладает самостоятельными вяжущими свойствами (извести и их аналоги).

• Сырье с К_осн=1,6-1,2 обладает вяжущими свойствами, пригодно в качестве основного компонента шихты, рекомендуемой в качестве вяжущего.

• Сырье с К_осн=1,2-0,8 обладает слабовыраженными вяжущими свойствами, пригодно в качестве химически активной составляющей шихты в пр-ве керамики, стекла, минер ваты.

• Сырье с К_осн=0,8-0 вяжущими свойствами не обладает. Пригодно в качестве заполнителей в бетонах и растворах в качестве кислого компонента шихты.

• Сырье с К_осн меньше 0 используется для пр-ва стекол, каменного литья, ситаллов.

На первом этапе расчета шихты К_осн позволяет рассчитать состав шихты с учетом минералообразования в конечном продукте. На следующем этапе рассчитываются количественные критерии, определяющие качество шихты в зависимости от степени ее пригодности для пр-ва строительных материалов целевого назначения, а именно - качество шихты для пр-ва цементного клинкера характеризуется численными значениями модулей, выражающих соотношение между количеством главных оксидов в масс %, такие как - модуль гидравлический, модуль селикатный, модуль глиноземный, модуль коэфф насыщения:

Модуль гидравлический М₀=(CaO+MgO)/(SiO₂+Al₂O₃).

Модуль селикатный n=(SiO₂ общ – SiO₂ своб)/(Al₂O₃+Fe₂O₃) – это отношение между количеством кремнезема, вступившего в реакцию с другими оксидами и суммарным содержанием глинозема и оксида железа.

Модуль глиноземный p=Al₂O3/Fe₂O₃.

Модуль коэфф насыщения КН показывает отношение количества CaO в клинкере, практически связанного с кремнеземом к количеству его теоретически необх для полного связывания SiO₂ в трехкальциевый селикат.

Для определения возможности применения доменных шлаков в качестве сырьевого компонента цементного пр-ва кроме М₀, n, p применяют коэффициент насыщения и коэффициент качества k, которые делят доменные шлаки на 3 сорта.