20. Химический и минеральный состав портландцемента.

2. Портландцемент.

1824 год — английский каменщик Дж. Аспдин.

1823 год — русский инженер Егор Челиев.

Портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, представляющее собой продукт тонкого измельчения портландцементного клинкера, получаемого обжжигом до спекания сырьевой смеси надлежащего состава и содержащего преимущественно силикаты кальция.

(клинкер — продукт обжига)

1. Химический и минеральный состав портландцемента.

2. Химический состав.

Он отражает процентное содержание в цементе оксидов металлов и неметаллов. (оксида кальция 63-66%, оксид кремния 21-25%, оксид алюминия 4-8%, оксид железа 2-4%).

Так же есть оксид магния, натрия, оксид серы, фосфора и т.д.

В процессе обжига эти оксиды соединяются друг с другом, образуя минералы цемента.

3. Минеральный состав.

Он отражает процентное содержание в цементе основных минералов.

название	формула	Условное обозначение	Содержание в %
Трех - кальциевый силикат (алит)		C3S	45-60
Двух - кальциевый силикат (белит)		С2S	20-30
Трех - кальциевый алюминат (цилит)		C3A	4-12%
Четырёх - кальциевый алюмоферрит		C4AF	10-20%

21. Способы производства портландцемента.

Оно включает следующие стадии:

1. Подготовка сырьевой смеси Сырьевые смеси для производства портланд цемента состоят на 75-78% из карбонатных пород (известняк, мел, ракушечник и т.д.) и на 22-25% из глин. Различают 2 осноынх способа производства портландцемента: сухой и мокрый. Эти способы отличаются друг от друга только в стадии подготовки сырьевой смеси. Выбор способа обусловлен влажностью и химической однородностью сырья.

   1. Сухой способ. Его используют при сухом и химически однородном сырье. Размолотые известняк и глину совместно промалывают в мельницах, получая так называемую муку с влажностью 1-2%

   2. Мокрый способ. Размолотые известняк и глину перемешивают вместе с водой, получая сырьевой шлам с лажностью 35-45%. Его складируют в шлам бассейнах, где при необходимости корректируют состав. Сухой способ более экономичен по сравнению с мокрым.

2. Обжиг. Производится во вращающихся печах при максимальной температуре 1450ºС. 4 зоны:

• Зона испарения Т<200ºС, испаряется физически связанная вода.

• Зона подогрева Т=200-700ºС, испаряется химически связанная вода из глин.

• Зона декарбонизации Т=700-1100ºС. СaCO₃=CaO+CO₂.

• Зона экзотермических реакций Т=1100-1250ºС. В этой зоне образуется 3 минерала: C₃A, C₂S, C₄AF.

• Зона спекания Т=1250-1450ºС. При этой температуре образуется алит C₃S.

• Зона охлаждения Т<1450ºС.

60-230 м

I

II

III

IV

V

VI

топливо

факел

сырье

d=2-7м

Продуктом обжига является клинкер в виде серо-зеленых гранул диаметром 10-40 мм

3. Помол При помоле в клинкер вводят 3-5% гипса. Помол производят в многосекционных шаровых мельницах при действии мелющих тел (стальных шаров или цилиндров). Полученный портландцемент охлаждают 1-2 недели и поставляют потребителю в ж/д вагонах, автоцементовозах или бумажных мешках по 50 и менее кг.