41. Портландцемент: сырьевые материалы и компоненты.

Портландцемент — это продукт тонкого измельчения портландцементного клинкера и гипса. Гипс добавляют для регулирования сроков схватывания портландцемента.

Портландцементный клинкер — это продукт спекания сырьевой смеси из карбонатных горных пород (СаСО_3, MgСО₃ ≈ 75%) и глины ( 25%). В качестве сырья может использоваться природный материал называемый мергель, вещественный состав которого близок требуемому соотношению сырьевых компонентов.

Наряду с природными сырьевыми материалами при производстве портландцемента широко использую отходы промышленности, самым распространенным из которых является доменный гранулированный шлак.

Кроме основных сырьевых материалов при производстве портландцемента используют так называемые корректирующие добавки, которые восполняют дефицит определенных химических элементов в сырьевой смеси: пиритные огарки, бокситы и т.д.

В результате рационально подобранной и обожженной смеси образуются минералы портландцементного клинкера, придающие портландцементу вяжущие свойства:

1. Алит (3CaO · SiO₂);

2. Белит (2CaO · SiO₂);

3. Трехкальциевый алюминат (3CaO · Al₂O₃)

4. Четырехкальциевый алюмоферрит (4СаО· Al₂O₃· Fe₂O₃)

При затворении водой эти минералы образуют нерастворимые соединения:

3CaO · SiO₂ · nН₂О, 3CaO · Al₂O₃· nН₂О, 4СаО· Al₂O₃· Fe₂O₃· nН₂О.

42. Основные способы производства портландцемента.

Технология производства портландцемента зависит от способа его изготовления. Выбор того или иного способа производства зависит от вида сырьевых материалов и от общего технического уровня производства:

1.Сухой (измельчение сырья без воды).

2. Мокрый (измельчение сырья в присутствии воды).

3. Комбинированный (смешанный) – измельчение сырьевых компонентов в присутствии воды и последующее ее отфильтровывание.

Самый важный и дорогой процесс при изготовлении портландцемента  это обжиг. Он осуществляется во вращающихся печах.

Основные технологические стадии изготовления портландцемента.

1)Подготовка сырьевых компонентов

(дробление, измельчение)

2)Обжиг (максимальная температура 1450 ^оС)

3)Охлаждение клинкера

4)Помол клинкера с гипсом

5)Складирование портландцемента

Хранение портландцемента осуществляется в железобетонных банках.

43. Портландцемент: основные свойства и область применения.

Свойства портландцемента:

1. Тонкость помола (2800-3800 г/см²);

2. Водопотребность (необходимое количество воды в процентах от массы цемента, для получения цементного теста нормальной густоты);

3. Сроки схватывания (определяются с момента затворения портландцемента водой и до того момента, когда соответствующие приборы зафиксируют начало и конец схватывания);

4. Прочность портландцемента на сжатие и изгиб;

5. Активность и марка портландцемента:

R = Р / S,

где R – прочность, МПа/см²;

Р – разрушающие усилие, МПа;

S – площадь поверхности испытываемого образца, см².

Основные виды портландцемента:

- быстротвердеющий цемент (БТЦ);

- высокопрочный цемент ВПЦ.

- Шлакопортландцемент ШПЦ;

- Сульфатостойкий портландцемент СПЦ;

- Пуццолановый портландцемент ППЦ;

- Расширяющийся портландцемент РПЦ;

- Белый портландцемент БПЦ;

- На основе белого цветной ПЦ.

Портландцемент применяют:

- в бетонных и железобетонных конструкциях (блоки, стеновые, фундаментные, плиты стеновые, колоны, балки и т.д.).

- для бетонирования поверхностей;

- для замоноличевания стыков;

- для заделки различных скважин (нефтяных, газовых) и др.